最新录用 |微纳机电精密测量：在二维纳机电器件中实现对激光干涉位移测量响应度的高效栅压调控

随着微纳机电系统（M/NEMS）的不断微型化，对其机械运动的精密测量越来越困难。特别是二维纳机电系统，其机械运动部分可薄至单层原子，因此实验研究中的一个关键挑战就是在此类原子级厚度的结构中准确、高效地检测出极其微小的机械运动。目前，激光干涉测量技术由于其具有非常高的探测效率，被广泛应用于NEMS器件的机械振动测量。然而，激光干涉法在精密位移检测中，如何通过可控、连续的方式来实现测量响应率的调制和优化仍有待研究。

电子科技大学的王曾晖教授课题组和上海交通大学的杨睿教授课题组，在Science China Information Sciences 最新录用的研究论文

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

展示了能够对光学干涉测量响应率实现高效调控的一种方案。该研究表明，利用静电力作用改变谐振器件中悬浮二维结构与栅极间的间距，能够实现响应率的有效调控，从0响应率一直连续调节到高响应率。该论文进一步展示了MoS2鼓膜谐振器在不同器件参数，包括不同材料厚度、器件直径、预应力、初始真空间隙下，0响应率所对应的栅级电压；这意味着在特定条件下，器件的机械运动将对激光干涉技术“隐身”，变得无法测量。

(a) 纳机电器件的结构及激光干涉过程示意图

(b) 器件整体反射率与二维材料下真空间隙深度的关系；该曲线斜率为0处即为0响应率点

 (c) 激光干涉测量机械运动的响应率（绝对值）与二维材料下真空间隙深度的关系；其中0响应率点清晰可见

这些研究成果对利用激光干涉法研究二维纳机电系统提供了系统性的指导，尤其是针对不同结构的器件中，如何利用栅级电压调控实现机械运动探测的响应率最优化提供了重要的思路和参考。

Jiankai Zhu, Pengcheng Zhang, Rui Yang, Zenghui Wang. Analyzing electrostatic modulation of signal transduction efficiency in MoS2 nanoelectromechanical resonators with interferometric readout. Sci China Inf Sci, 2021, DOI: 10.1007/s11432-021-3297-x

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