基于LCP襯底的柔性傳感器研究.pdf

1、MEMS是在微電子技術基礎上發(fā)展起來的多學科交叉的前沿研究領域，其中MEMS硅基傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器，與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現智能化的特點。但由于其結構本身不可彎曲，不具有機械柔性特性，而使得其應用大大受限。
　　柔性傳感器不僅僅具備一般硅基襯底傳感器的功能，并且可以安置在表面不平整的被測物體表面進行監(jiān)測。柔性襯底材料有許多

2、種，其中LCP(Liquid CrystalPolymer，液晶高分子聚合物)是一種良好的柔性材料，本論文利用LCP設計并制備了兩種柔性傳感器，分別是:(1)柔性應變傳感器;(2)柔性濕度傳感器。
　　(1)本論文設計并制備了基于LCP襯底的柔性應變傳感器。該柔性應變傳感器采用LCP作為傳感器的襯底，石墨烯薄膜作為傳感器的應變敏感材料。該柔性應變傳感器除了具備一般柔性應變傳感器的機械柔性特點之外，還具備高靈敏度的優(yōu)點，其應變系數高

3、達375～473，高于多數相關研究成果。通過靜態(tài)特性測試、動態(tài)特性測試以及可靠性測試，該柔性應變傳感器的性能保持了良好的穩(wěn)定性，具有應用在結構健康監(jiān)測領域的潛能。
　　(2)本論文設計并制備了基于LCP襯底的柔性濕度傳感器。該柔性濕度傳感器采用LCP作為傳感器的襯底，聚酰亞胺作為傳感器的濕度敏感材料。該柔性濕度傳感器與傳統(tǒng)硅基濕度傳感器相比較具有成本低廉、結構簡單、制作方便等優(yōu)點。該柔性濕度傳感器在25℃下的平均靈敏度為0.4fF