北京航空航天大學(xué)：研制成功的高靈敏度石墨烯MOEMS諧振壓力傳感器

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北京航空航天大學(xué)：研制成功的高靈敏度石墨烯MOEMS諧振壓力傳感器

來源：深圳市森瑟科技發(fā)展有限公司 2025年03月10日 07:09

由懸浮石墨烯制成的納米機(jī)械諧振器對壓力變化表現(xiàn)出高靈敏度。然而，由于空氣阻尼，這些設(shè)備在非真空環(huán)境中表現(xiàn)出明顯的能量損失，以及由于石墨烯的輕微滲透，參考腔內(nèi)不可避免地出現(xiàn)微弱的氣體泄漏。研究提出了一種利用微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的新型石墨烯諧振壓力傳感器，其特點(diǎn)是將多層石墨烯膜密封在真空中，并粘附在帶有凹槽的壓敏硅膜上。

這種方法創(chuàng)新性地采用了間接敏感的方法，在大氣中表現(xiàn)出60倍的能量損失，并解決了基底和石墨烯之間長期存在的氣體滲透問題。值得注意的是，所提出的傳感器表現(xiàn)出1.7Hz/Pa的高壓力靈敏度，比硅的同類產(chǎn)品的靈敏度高5倍。

此外，全光封裝腔結(jié)構(gòu)有助于實(shí)現(xiàn)6.9×10-5 Pa-1的高信噪比和低溫度漂移（0.014%/?C）。所提出的方法為使用二維材料作為敏感膜的壓力傳感器的長期穩(wěn)定性和能量損失抑制提供了一個很好的解決方案。

本文報道了MOEMS石墨烯諧振壓力傳感器，其特點(diǎn)是通過陽極鍵合實(shí)現(xiàn)了10-3Pa的真空封裝，大大降低了壓力差下基底和石墨烯之間高空氣阻尼和氣體滲透造成的能量損失?？偟膩碚f，所提出的傳感器為提高信噪比和實(shí)現(xiàn)二維材料諧振傳感器的可靠使用提供了一個有前途的解決方案。

來源：傳感器專家網(wǎng)

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