Nanoelectromechanical systems

Review of Scientific Instruments

Volumn 76, Issue 6, 2005, Pages

  Ekinci, K L ^a   Roukes, M L ^b  

^a BOSTON UNIVERSITY   (United States)

^b CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRICAL ENERGY; ELECTRICAL RESONANT CIRCUITS; NANOELECTROMECHANICAL SYSTEMS (NEMS); RESONANCE FREQUENCIES;

CONTINUUM MECHANICS; ELECTRON BEAM LITHOGRAPHY; INTEGRATED CIRCUIT LAYOUT; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NANOTECHNOLOGY; NATURAL FREQUENCIES; OPTIMIZATION; RESONANCE; SEMICONDUCTING ALUMINUM COMPOUNDS; SEMICONDUCTING GALLIUM ARSENIDE; SILICON ON INSULATOR TECHNOLOGY; TRANSDUCERS;

ELECTROMECHANICAL DEVICES;

EID: 20544475443     PISSN: 00346748     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1927327     Document Type: Article

References (127)

1. M. L. Roukes, Phys. World 14, 25 (2001).
2. A. N. Cleland and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 69, 2653 (1996).
3. D. W. Carr, S. Evoy, L. Sekaric, H. G. Craighead, and J. M. Parpia, Appl. Phys. Lett. 75, 920 (1999).
4. R. H. Blick, M. L. Roukes, W. Wegscheider, and M. Bichler, Physica B 249-251, 784 (1998).
5. Y. T. Yang, K. L. Ekinci, X. M. H. Huang, L. M. Schiavone, C. Zorman, M. Mehregany, and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 78, 162 (2001).
6. A. N. Cleland, M. Pophristic, and I. Ferguson, Appl. Phys. Lett. 79, 2070 (2001).
7. L. Sekaric, Appl. Phys. Lett. 81, 4455 (2002).
8. L. Sekaric, D. W. Carr, S. Evoy, J. M. Parpia, and H. G. Craighead, Sens. Actuators, A 101, 215 (2002).
9. X. M. H. Huang, C. Zorman, M. Mehregany, and M. L. Roukes, Nature (London) 421, 496 (2003).
10. K. L. Ekinci, Y. T. Yang, X. M. Huang, and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 81, 2253 (2002).
11. M. L. Roukes, Physica B 263-264, 1 (1999).
12. K. L. Ekinci, X. M. H. Huang, and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 84, 4469 (2004).
13. A. Cleland, Foundations of Nanomechanics (Springer, New York, 2003).
14. M. F. Yu, G. J. Wagner, R. S. Ruoff, and M. J. Dyer, Phys. Rev. B 66, 073406 (2002).
15. A. Husain, J. Hone, H. W. C. Postma, X. M. H. Huang, T. Drake, M. Barbic, A. Scherer, and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 83, 1240 (2003).
16. V. Sazonova, Y. Yaish, H. Ustunel, D. Roundy, T. A. Arias, and P. L. McEuen, Nature (London) 431, 284 (2004).
17. J. Q. Broughton, C. A. Meli, P. Vashishta, and R. K. Kalia, Phys. Rev. B 56, 611 (1997).
18. R. Phillips, Crystals, Defects and Microstructures (Cambridge University Press, Cambridge, 2001).
19. X. Li, T. Ono, Y. Wang, and M. Esashi, Appl. Phys. Lett. 83, 3081 (2003).
20. C. T.-C. Nguyen, L P. B. Katehi, and G. M. Rebeiz, Proc. IEEE 86, 1756 (1998).
21. J. L. Garbini, K. J. Bruland, W. M. Dougherty, and J. A. Sidles, J. Appl. Phys. 80, 1951 (1996).
22. K. J. Bruland, J. L. Garbini, W. M. Dougherty, and J. A. Sidles, J. Appl. Phys. 83, 3972 (1998).
23. T. R. Albrecht, P. Grutter, D. Horne, and D. Rugar, J. Appl. Phys. 69, 668 (1991).
24. V. B. Braginsky and F. Y. Khalili, Quantum Measurement (Cambridge University Press, Cambridge, 1992).
25. A. N. Cleland and M. L. Roukes, J. Appl. Phys. 92, 2758 (2002).
26. F. L. Walls and J. Vig, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 42, 576 (1995).
27. W. P. Robins, Phase Noise in Signal Sources (Peter Pelegrinus Ltd., London, 1982).
28. A. H. Nayfeh and T. R. Mook, Nonlinear Oscillations (Wiley Interscience, New York, 1979).
29. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Theory of Elasticity (Pergamon Press, Oxford, 1959).
30. H. A. C. Tilmans, M. Elwenspoek, and H. J. Flutiman, Sens. Actuators, A 30, 35 (1992).
31. V. Kaajakari, T. Mattila, A. Oja, and H. Seppa, J. Microelectromech. Syst. 13, 715 (2004).
32. D. S. Greywall, B. Yurke, P. A. Busch, A. N. Pargellis, and R. L. Willett, Phys. Rev. Lett. 72, 2992 (1994).
33. K. L. Turner, Nature (London) 396, 149 (1998).
34. D. W. Carr, S. Evoy, L. Sekaric, H. G. Craighead, and J. M. Parpia, Appl. Phys. Lett. 77, 1545 (2000).
35. D. V. Scheible, A. Erbe, and R. H. Blick, and G. Corso, Appl. Phys. Lett. 81, 1884 (2002).
36. R. Lifshitz and M. C. Cross, Phys. Rev. B 67, 134302 (2003).
37. K. L. Ekinci, Y. T. Yang, and M. L. Roukes, J. Appl. Phys. 95, 2682 (2004).
38. J. R. Vig and Y. Kim, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 46, 1558 (1999).
39. K. Wang and C. T.-C. Nguyen, Proceedings, 1997 IEEE International Micro Electro Mechanical Systems Workshop, Nagoya, Japan, Jan. 26-30, 1997, pp. 25-30.
40. T. D. Stowe, K. Yasumura, T. W. Kenny, D. Botkin, K. Wago, and D. Rugar, Appl. Phys. Lett. 71, 288 (1997).
41. M. M. Midzor, J. Appl. Phys. 87, 6493 (2000).
42. K. Kokubun, M. Hirata, M. Ono, H. Murakami, and Y. Toda, J. Vac. Sci. Technol. A 5, 2450 (1987).
43. F. R. Blom, S. Bouwstra, M. Elwenspoek, and J. H. J. Fluitman, J. Vac. Sci. Technol. B 10, 19 (1992).
44. K. Yum, J. Appl. Phys. 96, 3933 (2004).
45. R. B. Bhiladvala and Z. J. Wang, Phys. Rev. E 69, 036307 (2004).
46. L. D. Landau, Fluid Mechanics (Pergamon, Oxford, 1982).
47. V. B. Braginsky, V. P. Mitrofanov, and V. I. Panov, Systems with Small Dissipation (The University of Chicago Press, Chicago, 1985).
48. M. C. Cross and R. Lifshitz, Phys. Rev. B 64, 085324 (2001).
49. D. M. Photiadis and J. A. Judge, Appl. Phys. Lett. 85, 482 (2004).
50. H. Jiang, M.-F. Yu, B. Liu, and Y. Huang, Phys. Rev. Lett. 93, 185501 (2004).
51. X. M. H. Huang, M. K. Prakash, C. A. Zorman, M. Mehregany, and M. L. Roukes, TRANSDUCERS '03 Proceedings 12th International Conference on Solid State Sensors, Actuators and Microsystems, Boston, June 8-12, 2003.
52. A. N. Cleland and M. L. Roukes, Sens. Actuators, A 72, 256 (1999).
53. K. C. Schwab, Appl. Phys. Lett. 80, 1276 (2002).
54. R. Lifshitz and M. L. Roukes, Phys. Rev. B 61, 5600 (2000).
55. A. B. Hutchinson, P. A. Truitt, K. C. Schwab, L. Sekaric, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and J. E. Butler, Appl. Phys. Lett. 84, 972 (2004).
56. S. Evoy, A. Olkhovets, L. Sekaric, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and D. W. Carr, Appl. Phys. Lett. 77, 2397 (2000).
57. K. Y. Yasumura, T. D. Stowe, E. M. Chow, T. Pfafman, T. W. Kenny, B. C. Stipe, and D. Rugar, J. Microelectromech. Syst. 9, 117 (2000).
58. K. Y. Yasumura, T. D. Stowe, E. M. Chow, T. Pfafman, T. W. Kenny, and D. Rugar, Proceedings Technical Digest of the 1998 Solid-State Sensor and Actuator Workshop, Hilton Head Island, SC, June 8-11, 1998 (Transducer Research Foundation, Cleveland, 1998).
59. J. Yang, T. Ono, and M. Esashi, Appl. Phys. Lett. 77, 3860 (2000).
60. J. Yang, T. Ono, and M. Esashi, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 551 (2001).
61. Y. Wang, J. A. Henry, D. Sengupta, and M. A. Hines, Appl. Phys. Lett. 85, 5736 (2004).
62. D. F. Mcguigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 1978.
63. R. N. Kleiman, G. Agnolet, and D. J. Bishop, Phys. Rev. Lett. 59, 2079 (1987).
64. T. Klistner and R. O. Pohl, Phys. Rev. B 36, 6551 (1987).
65. William Duffy, Jr., J. Appl. Phys. 68, 5601 (1990).
66. R. A. Buser and N. F. de Rooij, Sens. Actuators, A 21, 323 (1990).
67. D. S. Greywall, B. Yurke, P. A. Busch, and S. C. Arney, Europhys. Lett. 34, 37 (1996).
68. R. E. Mihailovich and J. M. Parpia, Phys. Rev. Lett. 68, 3052 (1992).
69. M. D. LaHaye, O. Buu, B. Camarota, and K. C. Schwab, Science 304, 74 (2004).
70. H. Dai, Phys. World 13, 43 (2000).
71. J. Chung, K.-H. Lee, J. Lee, and R. S. Ruoff, Langmuir 20, 3011 (2004).
72. T. H. Lee and A. Hajimiri, IEEE J. Solid-State Circuits 35, 326 (2000).
73. Y. K. Yong and J. R. Vig, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 36, 452 (1989).
74. Y. K. Yong and J. R. Vig, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 37, 543 (1990).
75. D. Enguang, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 49, 649 (2002).
76. W. Gerlach, Naturwiss. 15, 15 (1927).
77. G. E. Uhlenbeck and S. Goudsmit, Phys. Rev. 34, 145 (1929).
78. D. S. Greywall, B. Yurke, P. A. Busch, A. N. Pargellis, and R. L. Willett, Phys. Rev. Lett. 72, 2992 (1992).
79. W. C. Tang, T. C. H. Nguyen, M. W. Judy, and R. T. Howe, Sens. Actuators, A 21, 328 (1990).
80. J. Soderkvist and K. Hjort, J. Micromech. Microeng. 4, 28 (1994).
81. M. Tortonese, R. C. Barret, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 62, 834 (1993).
82. J. W. Wagner, Phys. Acoust. 19, 201 (1990).
83. T. G. Bifano, J. Perreault, R. K. Mali, and M. N. Horenstein, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 83 (1999).
84. T. R. Albrecht, P. Grütter, D. Rugar, and D. P. E. Smith, Ultramicroscopy 42, 1638 (1992).
85. D. W. Carr, L. Sekaric, and H. G. Craighead, J. Vac. Sci. Technol. B 16, 3821 (1998).
86. D. W. Carr, S. Evoy, L. Sekaric, A. Olkhovets, J. M. Parpia, and H. G. Craighead, Appl. Phys. Lett. 77, 1545 (2000).
87. C. Meyer, H. Lorenz, and K. Karrai, Appl. Phys. Lett. 83, 2420 (2003).
88. B. E. N. Keeler, D. W. Carr, J. P. Sullivan, T. A. Friedmann, and J. R. Wendt, Opt. Lett. 29, 1182 (2004).
89. T. Kouh, D. Karabacak, D. H. Kim, and K. L. Ekinci, Appl. Phys. Lett. 86, 013106 (2005).
90. E. Ollier, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 155 (2002).
91. S. B. Ippolito, B. B. Goldberg, and M. S. Unlu, Appl. Phys. Lett. 78, 4071 (2001).
92. E. J. Sánchez, L. Novotny, and X. S. Xie, Phys. Rev. Lett. 82, 4014 (1999).
93. P. A. Truitt, J. Hertzberg, and K. C. Schwab, Bull. Am. Phys. Soc. 50, 1307 (2005).
94. R. G. Knobel and A. N. Cleland, Nature (London) 424, 291 (2003).
95. M. P. Blencowe, Proc. SPIE 5115, 64 (2003).
96. M. P. Blencowe and M. N. Wybourne, Appl. Phys. Lett. 77, 3845 (2000).
97. R. G. Beck, M. A. Eriksson, and R. M. Westervelt, Appl. Phys. Lett. 73, 1149 (1998).
98. R. Knobel and A. N. Cleland, Appl. Phys. Lett. 81, 2258 (2002).
99. H. X. Tang, X. M. H. Huang, M. L. Roukes, M. Bichler, and W. Wegscheider, Appl. Phys. Lett. 81, 3879 (2002).
100. I. Bargatin, E. B. Myers, J. Arlett, B. Gudlewski, and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 86, 133109 (2005).
101. M. F. Bocko, Rev. Sci. Instrum. 61, 3763 (1990).
102. T. W. Kenny, J. Vac. Sci. Technol. A 10, 2114 (1992).
103. G. Nunes, Jr. and M. R. Freeman, Science 262, 1029 (1993).
104. A. N. Cleland, J. S. Aldridge, D. C. Driscoll, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 81, 1699 (2002).
105. A. N. Cleland and M. L. Roukes, Nature (London) 392, 160 (1998).
106. L. Sekaric, M. Zalalutdinov, S. W. Turner, A. T. Zehnder, J. M. Parpia, and H. G. Craighead, Appl. Phys. Lett. 80, 3617 (2002).
107. A. Erbe, H. Krömmer, A. Kraus, R. H. Blick, G. Corso, and K. Richter, Appl. Phys. Lett. 77, 3102 (2000).
108. M. L. Roukes and K. L. Ekinci, U. S. Patent 6,722,200 (20 April 2004).
109. B. Ilic, H. G. Craighead, S. Krylov, W. Senaratne, C. Ober, and P. Neuzil, J. Appl. Phys. 95, 3694 (2004).
110. N. V. Lavrik and P. G. Datskos, Appl. Phys. Lett. 82, 2697 (2003).
111. A. Gupta, D. Akin, and R. Bashir, Appl. Phys. Lett. 84, 1976 (2004).
112. T. S. Tighe, J. M. Worlock, and M. L. Roukes, Appl. Phys. Lett. 70, 2687 (1997).
113. K. C. Schwab, E. A. Henriksen, J. M. Worlock, and M. L. Roukes, Nature (London) 404, 974 (2000).
114. C. S. Yung, D. R. Schmidt, and A. N. Cleland, Appl. Phys. Lett. 81, 31 (2002).
115. W. Fon, Phys. Rev. B 66, 045302 (2002).
116. M. Blencowe, Phys. Rep. 395, 159 (2004).
117. C. Lu, Applications of Piezoelectric Quartz Crystal Microbalances (Elsevier, London, 1984).
118. S. S. Narine and A. J. Slavin, J. Vac. Sci. Technol. A 16, 1857 (1998).
119. M. Thompson and D. C. Stone, Surface-Launched Acoustic Wave Sensors: Chemical Sensing and Thin-Film Characterization (Wiley, New York, 1997).
120. T. Thundat, E. A. Wachter, S. L. Sharp, and R. J. Warmack, Appl. Phys. Lett. 66, 1695 (1995).
121. B. Ilic, Appl. Phys. Lett. 77, 450 (2000).
122. Z. J. Davis, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 612 (2000).
123. W. K. Hibert, X. L. Feng, and M. L. Roukes, Am. Phys. Soc. 50, 1132 (2005).
124. E. de Hoffmann and V. Stroobant, Mass Spectrometry Principles and Applications (Wiley, New York, 2002).
125. R. P. Feynman, Proceeding of American Physical Society Meeting, Pasadena, CA, December 29, 1959
126. originally published in Caltech's Engineering and Science magazine, Feb. 1960;
127. reprinted as R. P. Feynman, J. Microelectromech. Syst. 2, 1 (1993).