倒装结构石墨烯压力传感器结构设计与仿真

摘要：

石墨烯具有优异的力学性能与电学性能,为开发高灵敏度微纳机电系统(M/NEMS)压力传感器提供了巨大的潜力.但悬浮结构的石墨烯易出现破损和漏气以及裸漏的石墨烯易受环境影响,对此本文设计了一种倒装结构石墨烯压力传感器,传感器通过顶部芯片与底部芯片倒装键合而成,石墨烯完全与外界隔离,不受环境影响.通过Comsol有限元仿真对传感器敏感膜片进行压力敏感特性研究,仿真结果表明,方形敏感膜片灵敏度最高,在0～100 kPa量程范围内,敏感膜片的最优尺寸为边长300μm、厚度为100 nm,此时得到的最大应变为0.444％.本文为高可靠性、高灵敏度的石墨烯压力传感器的设计与研制提供了理论基础.

关键词：倒装结构、有限元仿真、石墨烯、压力传感器

所属期刊栏目：41

分类号：TP212(自动化技术及设备)

资助基金：国防科技173项目2020JCJQZD043

在线出版日期：2022-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：32-35