仪器仪表学报

作者：刘 瑛，张 勇，吕克洪，邱 静，刘冠军

单位：刘 瑛,1. 国防科技大学智能科学学院，2. 国防科技大学装备综合保障技术重点实验室,,张 勇,1. 国防科技大学智能科学学院，2. 国防科技大学装备综合保障技术重点实验室,,吕克洪,1. 国防科技大学智能科学学院，2. 国防科技大学装备综合保障技术重点实验室,,邱 静,1. 国防科技大学智能科学学院，2. 国防科技大学装备综合保障技术重点实验室,,刘冠军,1. 国防科技大学智能科学学院，2. 国防科技大学装备综合保障技术重点实验室,

关键词：石墨烯;压力传感器;压阻效应;复合异质薄膜;灵敏度;精度

基金：国家自然科学基金(12102461)项目资助

石墨烯具有优异机电性能和超大比表面积,其显著压阻效应可应用于高性能压力传感,为探索下一代超灵敏传感器开辟新方向。目前在研石墨烯压力传感器存在石墨烯悬空破损严重、成品率低等难题,其根源在于,石墨烯除胶释放过程应力过载。本文提出以PMMA/石墨烯复合异质薄膜替代单层石墨烯的压力传感器新方案,设计COMS兼容新工艺,可实现传感器规模化制备,成品率接近100%。测试表明,本文传感器灵敏度高达7.42×10-5/kPa,优于与已报道结果。提取传感器压力测量精度约为2.6%~3.5%,比国外禁运高性能压力传感器精度(0.05%~0.01%FS)差近2个数量级,其主因在于测量系统电噪声及受工艺污染石墨烯本征电阻噪声。当前石墨烯压力传感器研究的重点应聚焦精度指标的提高,而不是片面追求灵敏度指标。

来源：2023年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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