應變傳感器在生產(chǎn)、生活、科學研究的各個領域中都有重要的應用,隨著社會的發(fā)展和科技的進步,人們對成本更低、功耗更小、靈敏度更高、穩(wěn)定性更強的傳感器產(chǎn)生了更強的需求。近年來,納米技術(shù)與納米技術(shù)的發(fā)展,制備出更輕更薄、體積更小、可以彎折適用于可穿戴設備的柔性應變傳感器已成為可能。本文通過在鍍有銀叉指電極的PET薄膜表面,沉積鈀納子密集點陣來制備柔性的應變傳感器。這種傳感器對PET薄膜襯底的形變的響應是通過納米粒子點陣的整體電導的改變而體現(xiàn)的,在應變測量中同時具備高靈敏度和大量程。本文著重探討了納米粒子點陣參數(shù)對所制備傳感器的應變響應特性的影響。研究表明,鈀納米粒子密集點陣應變傳感器對應變的響應特性很大程度上受納米粒子覆蓋率的影響。在達到滲流閾值之后,納米粒子覆蓋率越低的樣品,量規(guī)系數(shù)越大;在施加中度應變（0.1%至0.3%）時,應變傳感器保持基本固定的量規(guī)系數(shù),電阻對于所施加應變的響應是線性的。對于低覆蓋率的樣品,即使在施加最小應變時,傳感器樣品依然維持著較高的量規(guī)系數(shù)。當所施加的應變大于0.3%時,應變傳感器展現(xiàn)出量規(guī)系數(shù)進一步增大的特性。通過控制納米粒子的沉積過程,我們制得了一種擁有接近... 

【文章來源】：南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２用于醫(yī)護應用的大面積柔性應變傳感器陣列??

對于新型柔性應變傳感器的研宄大多著眼于提高靈敏度，擴大測量范圍，??簡化信號處理過程，降低制造成本和簡化制造方法。采用新的納米材料和納米技??術(shù)在某種程度上可以達到這個目的［１８－２０］。圖１．２所示為可用于醫(yī)護應用的柔性??傳感器，它彌補了高性能傳感器（硅應變傳感器）剛性和平面狀的缺點，可以良??好的貼合皮膚，實時檢測患者的心率、呼吸、血壓、體溫等數(shù)據(jù)。??Ｆｌｅｘｉｂｌｅ，?ｗｅａｒａｂｌｅ?ｓｅｎｓｏｒ??圖１．２用于醫(yī)護應用的大面積柔性應變傳感器陣列??目前有很多采用了對壓力敏感的納米結(jié)構(gòu)制備的應變傳感器，包括使用納米??線［２１，?２２］、納米管［２３－２５］、石墨烯［２６－２８］、納米薄膜［２９－３１］以及納米多晶硅薄膜??晶體管［３２］。其微觀結(jié)構(gòu)如圖１．３中所示。它們都表現(xiàn)了基于其納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)異的??應變傳感特性。??４??

?的靜電能，下一個電子要到達此納米??粒子，就必須克服Ｅｃ，即外加的電壓需增加Ｕｆ．＝ｅ／（２Ｃ）才能滿促條件，該過程??中電流電壓變化如圖１．４中所示。??個??＾ＲＣ－??２＊’ｒｃ＿??＾２０?＊２＊＾２Ｃ?＂＊’２Ｃ?Ｉ：??—１—１—｜—！—ｉ—ｆ—？????，２Ｃ?？２Ｃ?？２Ｃ?Ｕ??＿％Ｃ??－２８／ｒｃ??圖１．４理想單電子隧穿過程的ＩＶ曲線??這種情況下，電子不能像在金屬大塊材料中那樣進行經(jīng)典的歐姆輸運，而是??以單電子傳輸?shù)姆绞揭粋�一個輸運。利用單電子隧穿和庫倫阻塞效應，可以構(gòu)成??單電子晶體管和量子開關［３３，?３４］，對新一代微電子器件有著重要的意義。??但是需要注意的是，庫侖阻塞的發(fā)生必須滿足兩個前提條件［３５，?３６］：?（１）熱??漲落的影響要小，即溫度要足夠低，電容要足夠小，才能能讓匕發(fā)揮關鍵作用；??（２）量子漲落能要小，滿足＝ｅ２／２Ｃ?，即隨穿勢壘的電阻值Ｒｔ？要遠??大于量子電阻值。??６??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]開發(fā)新型合金材料的新工藝——機械合金化法[J]. 梅本富,吳炳堯.  材料科學與工程. 1992(04)



本文編號：3283483