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一種壓力傳感器及其制備方法與流程

文檔序號:11806126閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種壓力傳感器,其特征在于,包括依次疊加的上電極、石墨烯-摻雜型氧化鋅層、石墨烯層、下電極、基底;所述石墨烯-摻雜型氧化鋅層由石墨烯復合摻雜型氧化鋅制成。

2.如權利要求1所述的壓力傳感器,其特征在于,所述石墨烯層采用單層石墨烯或多層石墨烯制成。

3.如權利要求1所述的壓力傳感器,其特征在于,所述石墨烯-摻雜型氧化鋅層中采用的石墨烯為普通石墨烯、氧化石墨烯或還原氧化石墨烯,所述摻雜型氧化鋅為氧化鋅摻雜金屬Fe、Al、Mn、Bi、V或Sb。

4.如權利要求1所述的壓力傳感器,其特征在于,所述上電極的厚度為50-100nm,所述石墨烯-摻雜型氧化鋅層的厚度為50-120nm,所述石墨烯層的厚度為0.5-10nm,所述下電極的厚度為30-80nm。

5.如權利要求1所述的壓力傳感器,其特征在于,所述基底為柔性基底。

6.一種壓力傳感器的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括下述步驟:

在基底材料上沉積形成下電極;

在所述下電極上沉積石墨烯形成石墨烯層;

制備石墨烯復合摻雜型氧化鋅;

在所述石墨烯層上濺射所述石墨烯復合摻雜型氧化鋅,形成所述石墨烯-摻雜型氧化鋅層;以及

在所述石墨烯-摻雜型氧化鋅層上形成上電極。

7.如權利要求6所述的壓力傳感器的制備方法,其特征在于,采用化學氣相沉積法在所述下電極上沉積單層或多層石墨烯。

8.如權利要求6所述的壓力傳感器的制備方法,其特征在于,采用溶膠-凝膠法制備石墨烯復合摻雜型氧化鋅。

9.如權利要求8所述的壓力傳感器的制備方法,其特征在于,制備石墨烯 復合摻雜型氧化鋅包括:

a,按照摻雜金屬-Zn摩爾比為1-10%的比例,稱取Zn鹽和摻雜金屬鹽溶于500-1000ml的去離子水中,形成金屬鹽溶液;

b,稱取1%-10%的石墨烯或氧化石墨烯或還原氧化石墨烯分散于50-100ml分散劑乙醇、水或DMF中,超聲振蕩30-60min,形成分散溶液,并在攪拌條件下,將所述分散溶液加入所述金屬鹽溶液,得到混合溶液;

c,稱取檸檬酸溶于乙醇中,檸檬酸與所述金屬鹽溶液中的金屬離子的摩爾比為2:1-3:1,將所述檸檬酸的乙醇溶液加入所述混合溶液后置于50-80℃恒溫水槽中,同時用氨水調節(jié)pH值到3-6,攪拌1-3h后靜置陳化,形成凝膠;

d,將上述形成的凝膠放入80-100℃烘箱內烘5-8h,形成樣品。然后將烘干后的樣品放入500-800℃通氬氣氣氛下的高溫爐中煅燒1-2h,得到粉體;

e,將得到的所述粉體球磨5-10h,采用乙醇或水做溶劑,200-1000r/min研磨過100-200目篩,取粉體在1-5MPa下保壓2-10min制成圓形粉坯,在1000-1500℃燒結1-2h。

10.如權利要求6所述的壓力傳感器的制備方法,其特征在于,所述上電極、下電極均采用直流磁控濺射形成。

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