一維壓電半導(dǎo)體桿的力學(xué)行為研究.pdf

1、壓電半導(dǎo)體是一種兼具壓電性和半導(dǎo)體特性雙重物理屬性的材料。在外力作用下，壓電半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的壓電勢，它能對半導(dǎo)體特性進行有效調(diào)控，這使壓電半導(dǎo)體材料在未來新型功能電子器件上有廣闊應(yīng)用前景。對壓電半導(dǎo)體材料的力學(xué)行為進行理論研究，可為新型壓電半導(dǎo)體器件的創(chuàng)新開發(fā)和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論指導(dǎo)。為此，本文針對一維壓電半導(dǎo)體桿，開展了如下三個方面的工作:
　　一、針對兩端自由的一維壓電半導(dǎo)體桿，考慮電場和載流子的非線性耦合項，導(dǎo)出了其自平衡狀態(tài)

2、下的解析解。在自平衡狀態(tài)下，壓電半導(dǎo)體桿一側(cè)處于拉伸狀態(tài)，另一側(cè)處于壓縮狀態(tài)，桿內(nèi)的機械場、電場和載流子分布在桿的兩端區(qū)域變化十分劇烈，而在桿的中間區(qū)域變化比較平緩。
　　二、針對兩端受軸向拉力的一維壓電半導(dǎo)體桿，把電流密度的非線性項進行線性化處理，導(dǎo)出其在軸向拉力作用下的解析解，理論研究了一維壓電半導(dǎo)體桿在軸向拉力作用下的力學(xué)行為。壓電半導(dǎo)體桿內(nèi)的機械場、電場和載流子的分布在桿兩端區(qū)域變化劇烈，在桿中間區(qū)域變化則較小，并且桿內(nèi)的