隨著材料科學(xué)尤其是新型柔性電子材料的不斷發(fā)展,柔性生物醫(yī)學(xué)傳感器成為了前沿性研究熱點,在人造皮膚、人機交互和智能家庭監(jiān)護等方面擁有廣闊的應(yīng)用前景。生物醫(yī)學(xué)傳感器可探測各種人體生命信息,其中脈搏信號是人體重要的生理參數(shù)之一,為臨床診治、預(yù)后判斷、治療效果評估提供重要依據(jù)。因此實現(xiàn)脈搏信號的無創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測在臨床和醫(yī)學(xué)研究中具有重要的意義。然而,傳統(tǒng)的脈搏檢測傳感器尚有不足之處:芯片堅硬、抗干擾能力差;工作電壓偏高;靈敏度偏低以及系統(tǒng)集成性差等。本論文設(shè)計并構(gòu)建了超薄、柔性光電脈搏檢測傳感器,并且搭建基于智能移動端的脈搏檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了對人體多處脈搏波的實時探測。本論文利用油酸修飾光電晶體管有機半導(dǎo)體層,同時將銀納米顆粒（AgNCs）摻入有機半導(dǎo)體材料形成納米復(fù)合體系,傳感器的性能得到了顯著提高。與其他光電傳感器相比,該傳感器具有低工作電壓、較好的檢測靈敏度和機械彎曲性能。本論文將聚合物電解質(zhì)薄膜作為柵介電層,構(gòu)建了電解質(zhì)門控有機光晶體管。其工作電壓相比于以氧化物作介電層的晶體管的電壓（¹0V）得到了顯著降低（<1V）。完全由陰陽離子構(gòu)成的聚合物電解質(zhì)薄膜具有大電容... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

壓電式脈搏檢測傳感器[2]

圖 1-2 壓阻脈搏檢測傳感器[37]（Ⅲ）電容式脈搏傳感器彈性導(dǎo)電材料的研究是制備柔性電容式傳感器[38]的關(guān)鍵。目前處于研究熱點的彈性導(dǎo)電材料有銀納米線、碳納米管等。2015 年，Zang[39]等人基于柵電極懸浮的有機薄膜晶體管（SGOTFT）制備了一個電容式傳感器。在聚乙酰胺薄膜上真空蒸鍍源漏電極，溶液旋涂法制備有機半導(dǎo)體層薄膜，柔軟的鋁箔金屬薄膜作為柵電極。當(dāng)沒有壓力施加于懸浮的柵電極時，有機晶體管的電壓幾乎對電流沒有調(diào)制作用，也就是沒有晶體管基本特性。當(dāng)給傳感器施加 1kPa 時，其具有明顯的晶體管輸出曲線。該傳感器的靈敏度為 192 kPa-1，壓力探測極限為 3Pa，開關(guān)電流比達到 104。研究人員將傳感器貼于手腕處，在不同的工作電壓下檢測脈搏，但其工作電壓高達十幾伏（>10V），無法降低傳感器的功耗。

圖 1-2 壓阻脈搏檢測傳感器[37]（Ⅲ）電容式脈搏傳感器彈性導(dǎo)電材料的研究是制備柔性電容式傳感器[38]的關(guān)鍵。目前處于研究熱點的彈性導(dǎo)電材料有銀納米線、碳納米管等。2015 年，Zang[39]等人基于柵電極懸浮的有機薄膜晶體管（SGOTFT）制備了一個電容式傳感器。在聚乙酰胺薄膜上真空蒸鍍源漏電極，溶液旋涂法制備有機半導(dǎo)體層薄膜，柔軟的鋁箔金屬薄膜作為柵電極。當(dāng)沒有壓力施加于懸浮的柵電極時，有機晶體管的電壓幾乎對電流沒有調(diào)制作用，也就是沒有晶體管基本特性。當(dāng)給傳感器施加 1kPa 時，其具有明顯的晶體管輸出曲線。該傳感器的靈敏度為 192 kPa-1，壓力探測極限為 3Pa，開關(guān)電流比達到 104。研究人員將傳感器貼于手腕處，在不同的工作電壓下檢測脈搏，但其工作電壓高達十幾伏（>10V），無法降低傳感器的功耗。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于光電容積脈搏波描記法的反射型PPG信號傳感器的設(shè)計[J]. 周一峰,劉超英,黃虎,郭一鳴,鄒林方.  電子世界. 2016(12)
[2]光電容積脈搏波描記法原理、應(yīng)用及其電路設(shè)計[J]. 陳斌.  電子技術(shù)與軟件工程. 2014(18)

博士論文
[1]高分子RR-P3HT有機場效應(yīng)晶體管有源層自組織及其性能提升機制的研究[D]. 田雪雁.北京交通大學(xué) 2010
[2]并五苯性質(zhì)的研究及其場效應(yīng)晶體管的研制[D]. 陶春蘭.蘭州大學(xué) 2009

碩士論文
[1]反射式脈搏血氧飽和度信號檢測與分析系統(tǒng)[D]. 徐偉.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]電化學(xué)沉積Ag納米顆粒及其定域表面等離子體增強效應(yīng)研究[D]. 卞均操.浙江大學(xué) 2012
[3]基于脈搏波的血氧飽和度檢測算法的研究[D]. 張彬.北京交通大學(xué) 2009



本文編號：2958137