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申请/专利权人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
摘要:本发明公开了一种基于应力调制的超高灵敏非晶碳基柔性传感器及其制法。所述超高灵敏非晶碳基柔性传感器包括:柔性衬底;设置于所述柔性衬底表面的敏感材料层;所述敏感材料层包括非晶碳膜,且所述非晶碳膜的应力为0.4GPa~5.5GPa,初始电阻值为200kΩ~10MΩ;以及,间隔设置于所述敏感材料层上的两个电极。本发明中超高灵敏非晶碳基柔性传感器的制备工艺简单、成本低廉,兼具超高灵敏度和应变范围广的优势,且具有高重复性、稳定性,可广泛用于可穿戴设备领域。
主权项:1.一种基于应力调制的超高灵敏非晶碳基柔性传感器,其特征在于包括:柔性衬底;设置于所述柔性衬底表面的敏感材料层;所述敏感材料层包括非晶碳膜,且所述非晶碳膜的应力为0.4GPa~5.5GPa,初始电阻值为200kΩ~10MΩ;所述敏感材料层的厚度为40~900nm;以及,间隔设置于所述敏感材料层上的两个电极;其中,所述超高灵敏非晶碳基柔性传感器可识别的应变范围为0ε80%;所述超高灵敏非晶碳基柔性传感器可识别的应变范围为1%ε80%时,灵敏系数最大值为23038;所述超高灵敏非晶碳基柔性传感器可识别的应变范围为0ε1%时,灵敏系数最大值为1600;所述基于应力调制的超高灵敏非晶碳基柔性传感器的制备方法包括:提供柔性衬底;采用磁控溅射技术,将所述柔性衬底置于压力为0.3~1.1Pa的反应腔体中,以惰性气体为溅射气体,并于直流功率为0.6~1.6kW的条件下溅射石墨靶,从而在所述柔性衬底表面沉积形成非晶碳膜,其中,溅射气体的气流量为40~65sccm,固定所述柔性衬底的基板的转速为10~30rpm,沉积温度为20~25℃,沉积时间为20~500min;溅射石墨靶时反应腔体内压力为1.4~1.7mTorr,衬底脉冲负偏压为-100~0V;以及,在所述非晶碳膜表面设置彼此间隔设置的两个电极,从而获得基于应力调制的超高灵敏非晶碳基柔性传感器。
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权利要求:
百度查询: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 基于应力调制的超高灵敏非晶碳基柔性传感器及其制法
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