倒装膜结构MEMS石墨烯压力传感器设计

张群; 王俊强; 曹咏弘; 李泽滨; 李云飞; 李孟委

doi:10.13873/J.1000-9787(2025)06-0118-04

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倒装膜结构MEMS石墨烯压力传感器设计

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 倒装膜结构MEMS石墨烯压力传感器设计
- 暂无标题
- 传感器与微系统 2025年第6期页码：118-121+127
- 作者机构：
  
  1. 中北大学仪器与电子学院
  2. 中北大学前沿交叉科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  山西省基础研究计划自然科学研究面上项目(202203021221105)
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2025)06-0118-04
  中图分类号： TQ127.11;TP212
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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张群, 王俊强, 曹咏弘, 等. 倒装膜结构MEMS石墨烯压力传感器设计[J]. 传感器与微系统, 2025,(6):118-121+127.
张群, 王俊强, 曹咏弘, 等. 倒装膜结构MEMS石墨烯压力传感器设计[J]. 传感器与微系统, 2025,(6):118-121+127. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2025)06-0118-04.

DOI：

摘要

针对传统MEMS压力传感器性能难以提升且结构复杂等问题，基于石墨烯压阻效应及氮化硅对石墨烯再防护技术提出了一种倒装式膜结构石墨烯压力传感器。通过理论计算和有限元仿真相结合的方法对氮化硅弹性膜片进行了尺寸设计和仿真优化。结果表明：在0～400 kPa范围内，弹性膜片最优尺寸为120μm×120μm、厚度为1.3μm

且最大应变为0.509%

并根据最大应变分布确定在弹性膜片根部40μm的范围内石墨烯条带采用回折型布置。本文设计的倒装膜结构石墨烯压力传感器以其小巧体积、高度集成及卓越的灵敏度等特点，为石墨烯压力传感器的研发提供了可行性的解决方案。

Abstract

关键词

Keywords

references

Xin Lin,Ying Liu,Yong Zhang,Peng Yang,Xianzhe Cheng,Jing Qiu,Guanjun Liu.Polymer-Assisted Pressure Sensor with Piezoresistive Suspended Graphene and Its Temperature Characteristics[J].Nano,2019.

T. Grzebyk,A. Górecka-Drzazga.MEMS type ionization vacuum sensor[J].Sensors & Actuators: A. Physical,2016.

Gwan-Hyoung Lee,Ryan C. Cooper,Sung Joo An,Sunwoo Lee,Arend van der Zande,Nicholas Petrone,Alexandra G. Hammerberg,Changgu Lee,Bryan Crawford,Warren Oliver,Jeffrey W. Kysar,James Hone.High-Strength Chemical-Vapor–Deposited Graphene and Grain Boundaries[J].Science,2013.

Changgu Lee,Xiaoding Wei,Jeffrey W. Kysar,James Hone.Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene[J].Science,2008.

K.I. Bolotin,K.J. Sikes,Z. Jiang,M. Klima,G. Fudenberg,J. Hone,P. Kim,H.L. Stormer.Ultrahigh electron mobility in suspended graphene[J].Solid State Communications,2008.

吴瑞楠,潘孟春,胡悦国,陈棣湘,胡佳飞,邱伟成.高质量Ni(111)/石墨烯薄膜制备及其磁阻传感器仿真研究[J].传感器与微系统,2023(07).

李云霞,马莉萍,马生龙,聂莹莹.基于氧化石墨烯的适配体生物传感器检测Hg~(2+)[J].传感器与微系统,2023(03).

谢长征,王俊强,李孟委.倒装结构石墨烯压力传感器结构设计与仿真[J].传感器与微系统,2022(04).

朱泽华,王俊强,刘小飞,齐越,武晨阳,李孟委.基于石墨烯压阻效应的宽量程MEMS压力传感器设计[J].传感器与微系统,2022(04).

樊尚春,张津,朱黎明.石墨烯谐振式压力传感器敏感结构研究[J].郑州大学学报(工学版),2019(06).

王欣香.分析MEMS传感器的发展及应用[J].智库时代,2018(36).

王淑华.MEMS传感器现状及应用[J].微纳电子技术,2011(08).

张文毓.石墨烯应用研究进展综述[J].新材料产业,2011(07).

宗登刚,王钻开,陆德仁,王聪和,陈刚.微机械悬桥法研究氮化硅薄膜力学性能[J].功能材料与器件学报,2003(02).

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