[发明专利]基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件

摘要

一种基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件，主要由固定基座、悬臂梁、约瑟夫逊器件、压敏电阻、频率检测电路、频谱分析仪组成，悬臂梁的一端连接于固定基座，悬臂梁的根部掺杂有压敏电阻，固定基座与悬臂梁连接的邻近区域也掺杂有压敏电阻，固定基座上还制作有约瑟夫逊器件，约瑟夫逊器件由硅衬底层、二氧化硅层、铅层、氧化铅层、铜层、铅层组成，此检测方法将约瑟夫逊结对电压的超灵敏性应用于压阻式器件的电压信号的检测，将直流能量信号转变成交流能量信号，通过对交流能量信号的频率检测即可实现对微小电压信号的检测，其分辨率可比传统压阻式信号检测方法提高2-3数量级，检测方便、数据翔实可靠，是一种十分新颖的压阻式电压信号的检测方法。

主权项

一种基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件，其特征在于：主要由：固定基座、悬臂梁、约瑟夫逊器件、压敏电阻组成；固定基座（1）的一端连接于悬臂梁（2）的根部，悬臂梁（2）的邻近根部区域掺杂有压敏电阻（5、6），在固定基座（1）上邻近悬臂梁（2）连接处的区域掺杂有压敏电阻（4、7），压敏电阻（4、7）的上部区域制作有约瑟夫逊器件（3）;        所述的约瑟夫逊器件（3）由硅衬底、二氧化硅层、超导金属层、超导金属层、约瑟夫逊结、电压输入正极、电压输入负极、电流输出正极、电流输出负极组成；在硅衬底（9）上制作有二氧化硅层（10），二氧化硅层（10）上淀积有超导金属层（11），超导金属层（11）上制作有约瑟夫逊结（13），约瑟夫逊结（13）上淀积有超导金属层（12），超导金属层（11）的两端连接有电压输入正极（14）、电流输出负极（17），超导金属层（12）的两端连接有电压输入负极（15）、电流输出正极（16）;        所述的约瑟夫逊器件（3）的结构材料层由硅衬底层、二氧化硅层、铅层、氧化铅层、铜层、铅层组成；在硅衬底层（18）上制作有二氧化硅层（19）、即SiO2层，在二氧化硅层（19）上制作有铅层（20）、即Pb层，在铅层（20）上制作有氧化铅层（21）、即PbO层，在氧化铅层（21）上制作有制作有铜层（22）、即Cu层，在铜层（22）上制作有铅层（23）、即Pb层。