隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術的發(fā)展和自動化趨勢,傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的前端核心器件與基石,其研發(fā)也越來越受到了廣泛關注。在眾多傳感器中,以檢測對象為環(huán)境中特定氣相分子的氣濕敏傳感器在環(huán)境質量監(jiān)測、智能家居、無人倉儲等應用中起到了決定性作用。為了滿足應用需求,氣濕敏傳感器也朝著高性能、低功耗、小尺寸、多功能、集成化的方向發(fā)展。目前氣濕敏傳感器存在檢測精度有限、功耗較高、設備儀器龐大、功能單一、集成化程度低等問題,無法充分滿足應用需求。針對這一現(xiàn)狀,本文以微結構氣濕敏薄膜與集成傳感器的制備與研究作為研究課題,從微結構氣濕敏敏感薄膜制備方法、薄膜結構對敏感特性影響、微傳感器結構設計與制備、傳感器陣列與系統(tǒng)的構建與應用等方面展開,同步開展敏感機理分析研究,建立相關模型。主要內容分為五部分。1.采用質子化工藝處理聚乙烯亞胺(PEI)材料,克服了其與氧化石墨烯(GO)水分散液共混絮凝的問題,實現(xiàn)了質子化PEI(P-PEI)與GO復合濕敏材料的制備,并通過浸涂工藝在石英晶體微天平(QCM)器件表面沉積敏感薄膜,制備濕度傳感器。表征結果表明:PEI被成功質子化;表面形貌及諧振頻移表明所制備復合薄膜的波紋狀...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1濕滯計算方法示意圖

第一章緒論9器的特異性。干擾氣體通常指在該傳感器應用場景下可能出現(xiàn)的相應濃度的其他氣體，或部分可能導致傳感器誤報的氣體。（8）濕滯濕滯是主要針對濕度傳感器的檢測參數(shù)，其計算方法如圖1-1所示：濕度傳感器在經(jīng)歷全量程的升濕-降濕過程后，對于同一響應值所反映的實際濕度差值的最大值，或....

圖1-2氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物/MWCNTs復合膜表面形貌圖[62]

電子科技大學博士學位論文12Sheng等[62]通過靜電紡絲技術制備了基于氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物/多壁碳納米管（MWCNTs）復合納米纖維膜的聲表面波濕度傳感器，由于復合材料既有較高的水分子吸附效率，又產(chǎn)生電導率的變化，充分利用了聲表面波傳感器的質量負載效應、聲電耦合效應和粘彈....

圖1-3氧化石墨烯微電容濕度傳感器結構圖

第一章緒論13顯示出氧化石墨烯材料在濕度傳感器應用方面的巨大潛力。圖1-3氧化石墨烯微電容濕度傳感器結構圖。(a)器件實物照片；(b)單一器件的SEM圖像；(c)無GO的叉指電極圖像；(d)電極表面覆蓋GO膜的SEM圖像；(e)濕度檢測方法示意圖[64]另一典型報道如西南交通大學....

圖1-4氧化石墨烯QCM濕度傳感器性能曲線

第一章緒論13顯示出氧化石墨烯材料在濕度傳感器應用方面的巨大潛力。圖1-3氧化石墨烯微電容濕度傳感器結構圖。(a)器件實物照片；(b)單一器件的SEM圖像；(c)無GO的叉指電極圖像；(d)電極表面覆蓋GO膜的SEM圖像；(e)濕度檢測方法示意圖[64]另一典型報道如西南交通大學....

本文編號：3996111