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Analyzing electrostatic modulation of signal transduction efficiency in MoS2 nanoelectromechanical resonators with interferometric readout

引用

Science China(Information Sciences) 2022年第2期65卷 218-224页

作者： Jiankai ZHU Pengcheng ZHANG Rui YANG Zenghui WANG Institute of Fundamental and Frontier Sciences University of Electronic Science and Technology of China University of Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute Shanghai Jiao Tong University

Optical interferometry is a highly sensitive method for detecting the miniscule resonant motion in two-dimensional(2d) nanoelectromechanical systems(nems). However, the technique to control the interferometry signal strength has not been fully understood. In this work, we present analytical modeling of an effective method for tuning motion-to-signal responsivity in interferometric detection of 2d molybdenum disulfide(MoS) nems resonators. We show that the responsivity can be tuned very efficiently, all the way from maximum to 0, by varying the vacuum gap underneath the 2d membrane electrostatically. We further show that the gate voltage corresponding to 0 responsivity, which means no motion signal can be detected,varies with the MoSthickness, diameter, pre-strain, and initial vacuum gap. Our findings provide an important guideline for optimizing measurement conditions when detecting motion in 2d nems structures using laser interferometry.

关键词： MoS2 2d nems resonators laser interferometry responsivity

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