低量程高灵敏度压力传感器的设计及应用研究

发布时间：2021-08-25 08:41

　　目前,微压传感器已被广泛应用于航空、航天、海洋、化工、医疗等领域,为这些领域重要参数的精确检测和测量提供了可靠的数据支持。但是,微压传感器普遍存在灵敏度低的问题,因此,研究如何提高微压传感器的灵敏度具有重要意义。传统的MEMS微压力传感器通常是以压阻式、电容式或谐振式原理设计的硅基压力传感器为主,随着以石墨烯为代表的新材料出现,由于石墨烯材料表现出优良的受压变阻值特性,使之在压力传感器领域的应用成为可能。研究石墨烯材料如何应用在压力传感器中及其特性分析,成为了新的研究方向。本论文利用石墨烯材料的力学特性,设计并制备了石墨烯微压力传感器,主要工作分为以下四个部分:（1）由于用氧化还原法制备石墨烯薄膜具有简单易行、成本低廉等特点,所以本次采用氧化还原法制备出用于压感薄膜的石墨烯材料,还原剂采用氢碘酸溶液。用该方法制备出来的石墨烯薄膜形状保持完好,薄膜十分平整。（2）传统硅微压传感器通常用腐蚀液（如TMAH溶液）在硅衬底背部进行各项异性的腐蚀,形成背部掏腔的结构。本论文传感器的设计采用衬底正面掏腔,并形成氮化硅支撑薄膜结构。（3）传统硅压阻式压力传感器一般采用单一的空腔结构,本论文传感器设计... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

应力张量示意图

图 1-2 石墨烯压力传感器模型Smith 等人提出了一种完备的石墨烯压力传感器的结构与制备工 PMMA 转移到衬底表面。为了减小吸附物的污染，传感器的测试的压力大小是 20-100mbar，传感器被外接到惠斯通电桥读出测

(c)ith 等人提出的悬浮石墨烯压力传感器 （a）传感器结构 （b）传感器制试指金的微小颗粒，其直径在 1～100nm，具有高电子密度、介电特性和催法有许多，与大多数纳米粒子一样，主要可以分为物理法和化学法。备金颗粒主要是通过分散技术将金直接转变为纳米粒子，主要包括真空。化学法是以金的化合物为原料，利用还原反应来生成金纳米粒子，通备出的颗粒的尺寸大小。化学法主要包括：柠檬酸钠氧化还原法、模板合成法、晶种生长法、巯基配体法、微乳液法等。料由于其基本单元都是微小尺寸的粒子,所以具有很多宏观粒子所不具学效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应、殊效应。Hendrik Schlicke 等人首次报道了由纳米金制备的压感薄膜做出的压


本文编号：3361791