[发明专利]基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件，其特征在于：所述的压敏电阻（4、5、6、7）结构尺寸相同，掺杂浓度相同，即阻值大小相同。

3.根据权利要求1所述的基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件，其特征在于：所述的约瑟夫逊器件（3）采用S-I-N-S结构，即超导金属—绝缘层—正常金属—超导金属。

4.根据权利要求1所述的基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件，其特征在于：所述的压敏电阻（4、5、6、7）连接成惠斯通电桥电路，其桥路输出端连接于约瑟夫逊器件（3）的电压输入正极（14）、电压输入负极（15），约瑟夫逊器件（3）的电流输出正极（16）、电流输出负极（17）连接于频率检测电路，频率检测电路的信号输出到频谱分析仪。