近年來,電子信息技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展,傳感器技術(shù)隨之邁向柔性化、多功能化、小型化、高性能化、集成化與無源化進(jìn)程,現(xiàn)有傳感器制備材料、結(jié)構(gòu)、原理等亟需創(chuàng)新升級。力敏活性材料是傳感器新材料研發(fā)的重要方向,目前力敏活性材料主要包括:金屬材料、無機(jī)半導(dǎo)體材料和碳基材料。其中石墨烯因獨(dú)特的二維蜂窩狀結(jié)構(gòu),使其具備良好的電學(xué)和機(jī)械特性,已成為柔性壓力傳感器最受歡迎的材料之一。然而,利用化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備的石墨烯薄膜基壓力器件在柔性和靈敏度方面存在不足。因此,研究兼具柔性和高靈敏度,以及有良好應(yīng)用前景的石墨烯薄膜基壓力傳感器仍然是一個很大的挑戰(zhàn)。石墨烯薄膜在應(yīng)變下表現(xiàn)出優(yōu)異的壓阻性能,能夠承受高達(dá)25%的彈性應(yīng)變,伴隨著導(dǎo)電性和電子能帶結(jié)構(gòu)的變化。本論文創(chuàng)新性地將二維石墨烯和一維鋯鈦酸鉛（PZT）納米線柔性化異質(zhì)集成,以此作為活性材料,構(gòu)建了靈敏度增強(qiáng)的柔性壓力傳感器,并對器件的機(jī)理、制備、壓阻性能及應(yīng)用進(jìn)行了較為深入的研究。PZT壓電納米線在機(jī)械應(yīng)力下產(chǎn)生的極化電荷可作為離子化雜質(zhì)以此增加石墨烯的散射載流子,從而改變石墨烯的電導(dǎo)率。另外,通過壓電力顯微鏡（PFM）研究了自制PZT納米線的壓電... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 柔性壓力傳感器簡介
        1.2.1 柔性壓力傳感器工作原理
        1.2.2 柔性壓力傳感器材料體系
    1.3 石墨烯基壓力傳感器研究進(jìn)展
        1.3.1 石墨烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 石墨烯制備方法
        1.3.3 石墨烯薄膜基壓力傳感器研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
2 石墨烯基柔性壓力傳感器基本理論及測試表征方法
    2.1 柔性壓阻式壓力傳感器工作原理
    2.2 石墨烯薄膜的壓阻特性及散射理論研究
        2.2.1 石墨烯薄膜的壓阻特性
        2.2.2 石墨烯薄膜的散射理論研究
    2.3 PZT納米線/石墨烯薄膜柔性化異質(zhì)集成結(jié)構(gòu)工作機(jī)理
    2.4 材料表征方法
        2.4.1 表面形貌
        2.4.2 結(jié)構(gòu)分析
        2.4.3 壓電性能表征
    2.5 本章小結(jié)
3 PZT納米線/石墨烯薄膜柔性壓力傳感器設(shè)計(jì)及制備
    3.1 柔性壓力傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備
        3.1.1 柔性壓力傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.2 柔性壓力傳感器制備
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料
    3.2 石墨烯薄膜柔性化轉(zhuǎn)移及表征
        3.2.1 石墨烯薄膜柔性化轉(zhuǎn)移
        3.2.2 石墨烯薄膜表征
    3.3 PZT納米線制備及表征
        3.3.1 PZT納米線制備
        3.3.2 PZT納米線表征
    3.4 本章小結(jié)
4 PZT納米線/石墨烯薄膜柔性化異質(zhì)集成壓阻性能研究及應(yīng)用
    4.1 PZT納米線/石墨烯薄膜柔性化異質(zhì)集成壓阻性能研究
        4.1.1 應(yīng)力對器件壓阻性能影響探究
        4.1.2 彎曲應(yīng)變對器件壓阻性能影響探究
    4.2 PZT納米線/石墨烯薄膜柔性壓力傳感器應(yīng)用
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論
    5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3630073