石墨烯-MoS₂异质结谐振器

温变不漂频

该谐振器利用近零热膨胀设计，在宽温度范围内同时稳定频率与品质因子，解决了二维NEMS谐振器因热应变导致的性能漂移问题。

Zhang, Pengcheng · Luming, Wang · Zhu, Jiankai · Jia, Yueyang · 许渤 · 王曾晖 · 杨睿

Microsystems and Nanoengineering 2026

参数信息

工作温度范围

77–355 K

技术优势

近零热膨胀

石墨烯与MoS₂的热膨胀系数相反，堆叠后有效热膨胀系数接近于零，因此温度变化时内部张力几乎不变，频率和Q因子得以保持稳定。

Q值波动小

实验显示，在77-355 K范围内，异质结谐振器的Q因子变化远小于单一石墨烯（先降后升）或MoS₂（单调下降）的器件，说明其阻尼机制受温度影响极小。

解析模型指导设计

提出了包含热应变和温度波动的显式耗散稀释模型，该模型能准确预测石墨烯和MoS₂谐振器Q因子的温度行为，并为异质结设计提供理论依据，减少试错。

应用场景

• 温度稳定谐振器：在宽温域内保持频率和Q值稳定，无需额外温度补偿电路。
• NEMS谐振器：提供一种具有近零热膨胀的异质结结构，提升器件的热稳定性。
• 谐振式传感器：在温度变化环境下保证谐振频率稳定，提高传感精度和可靠性。
• 物联网节点：使谐振器件能在无温控的户外或恶劣环境中工作，降低系统功耗和成本。