基于LCP襯底的柔性傳感器研究.pdf

1、MEMS是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域，其中MEMS硅基傳感器是采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來(lái)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(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。但由于其結(jié)構(gòu)本身不可彎曲，不具有機(jī)械柔性特性，而使得其應(yīng)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(cè)物體表面進(jìn)行監(jiān)測(cè)。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(shè)計(jì)并制備了兩種柔性傳感器，分別是:(1)柔性應(yīng)變傳感器;(2)柔性濕度傳感器。
　　(1)本論文設(shè)計(jì)并制備了基于LCP襯底的柔性應(yīng)變傳感器。該柔性應(yīng)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(yīng)變敏感材料。該柔性應(yīng)變傳感器除了具備一般柔性應(yīng)變傳感器的機(jī)械柔性特點(diǎn)之外，還具備高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)變系數(shù)高

3、達(dá)375～473，高于多數(shù)相關(guān)研究成果。通過(guò)靜態(tài)特性測(cè)試、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試以及可靠性測(cè)試，該柔性應(yīng)變傳感器的性能保持了良好的穩(wěn)定性，具有應(yīng)用在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的潛能。
　　(2)本論文設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。該柔性濕度傳感器在25℃下的平均靈敏度為0.4fF