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Mechanical memory operations in piezotransistive GaN microcantilevers using Au nanoparticleenhanced photoacoustic excitation

引用

Microsystems & Nanoengineering 2022年第1期8卷 161-174页

作者： Ferhat Bayram Durga Gajula digangana khan Goutam Koley Holcombe Department of Electrical and Computer Engineering Clemson UniversityClemsonSC 29634USA School of Electrical and Computer Engineering Georgia Institute of TechnologyAtlantaGA 30332USA

Nonlinear oscillations in micro-and nanoelectromechanical systems have emerged as an exciting research area in recent years due to their promise in realizing low-power,scalable,and reconfigurable mechanical memory and logic devices.Here,we report ultralow-power mechanical memory operations utilizing the nonlinear oscillation regime of GaN microcantilevers with embedded piezotransistive AlGaN/GaN heterostructure field effect transistors as highly sensitive deflection transducers.Switching between the high and low oscillatory states of the nonlinear oscillation regime was demonstrated using a novel phase-controlled opto-mechanical excitation setup,utilizing a piezo actuator and a pulsed laser as the primary and secondary excitation sources,respectively.Laser-based photoacoustic excitation was amplified through plasmonic absorption in Au nanoparticles deposited on a transistor.Thus,the minimum switching energy required for reliable memory operations was reduced to less than a picojoule(pJ),which translates to one of the lowest ever reported,when normalized for mass.

关键词： excitation operations cantilever

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