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物理学 > 应用物理

arXiv:2501.14213 (physics)
[提交于 2025年1月24日 (v1) ,最后修订 2025年1月28日 (此版本, v2)]

标题: 基于二维材料声电荷传输的综合模拟信号处理平台

标题: Comprehensive Analog Signal Processing Platform Enabled with Acoustic Charge Transport in Two-dimensional Materials

Authors:Yueyi Sun, Siming Liu, Yingjie Luo, Jiwei Chen, Yihong Sun, Changjian Zhou
摘要: 二维声学电荷输运(2D-ACT)器件集成了二维半导体场效应晶体管(FET)与高频表面声波(SAW)器件,为无线、非接触、低损耗和实时方式处理模拟信号提供了一个潜在的紧凑平台。 预计将在远距离空间通信和传感中得到应用。 然而,目前对2D-ACT器件的研究仍局限于直流声电电流的观测,尚未实现实时电子信号处理能力。 本文设计了一种由二维半导体FET和SAW器件组成的混合声电平台。 该平台能够处理直流信号,表现出双极性输运行为。 平台内FET的亚波长沟道长度允许在微观尺度上实时观察载流子分布,结合SAW势,实现交流信号的复制和强度调节。 通过调整两个反向传播SAW的相对相位和强度比,该平台还能实现交流信号的加减运算。
摘要: Two-dimensional Acoustic Charge Transport (2D-ACT) devices, which integrate two dimensional semiconductor field-effect transistor (FET) with high-frequency surface acoustic wave (SAW) device provide a potential compact platform for the processing of analog signals in a wireless, non-contact, low-loss and real-time way. It is expected to be used in long-distance space communication and sensing. However, current investigations into 2D-ACT devices are still limited to the observation of DC acoustoelectric currents, and have yet to achieve real-time electronic signal processing capabilities. In this paper, we have designed a hybrid acoustoelectric platform composed of two-dimensional semiconductor FET and SAW device. The platform is capable of processing DC signals, exhibiting ambipolar transport behavior. The sub-wavelength channel length of the FET within the platform allows for the real-time observation of carrier distribution at a microscopic scale in conjunction with the SAW potential, and facilitating the reproduction and intensity regulation of AC signals. By adjusting the relative phase and intensity ratio of two counter-propagating SAWs, the platform also enables the addition and subtraction of AC signals.
评论: 26页,10幅图
主题: 应用物理 (physics.app-ph)
引用方式: arXiv:2501.14213 [physics.app-ph]
  (或者 arXiv:2501.14213v2 [physics.app-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.14213
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Yihong Sun [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 1 月 24 日 03:40:35 UTC (3,406 KB)
[v2] 星期二, 2025 年 1 月 28 日 02:39:54 UTC (3,412 KB)
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