Версия для слабовидящих
Предложен новый подход к созданию пьезорезистивных сенсоров на графите Печать Email
Новости об инновациях
06.03.2014

Графитовые пьезорезистивные сенсоры более технологичны в изготовлении, чем нынешние кремниевые. Но, несмотря на то что их сопротивление меняется в зависимости от степени растяжения графита, их чувствительность уступает показателям недешёвых кремниевых устройств.

Группа учёных во главе с Тин-Ко Каном (Ting-Kuo Kang) из Университета Чэн Шу (Тайвань) попробовала изменить ситуацию, разобравшись в механизме работы пьезорезистивного эффекта в этой форме углерода.

p2_10.jpg Рис. 1. Такие сенсоры можно буквально рисовать карандашом на бумаге! Проводя ток к микросхеме, они поднимают напряжение по мере роста прилагаемых к графитовой полоске усилий. (Здесь и ниже иллюстрации Kang et al.)

Пьезорезистивность характеризуется соотношением изменения электрического сопротивления к приложенной нагрузке, и для кремния этот показатель обычно выше 100, в то время как для графита он не достигает и 10.

Чтобы выявить методы улучшения последнего, учёные испытали 12 разновидностей графита разного состава и пришли к выводу, что наилучшие параметры имеют те его типы, что содержат больше всего глинистых включений. В таком случае слои графита играют роль проводника, а перемежающая их глина — изолятора, что создает структуры вида «металл — изолятор — металл».

По результатам опытов удалось выяснить, что

искусственное модифицирование графитовых материалов с преднамеренным выращиванием многослойных структур «графит — глина» способно значительно приблизить эффективность пьезорезистивных сенсоров к уровню кремниевых — при значительно меньшей цене.

p3_1.jpg Рис. 2. Разные типы графита содержат разный процент глинистых включений, и чем он больше, тем выше пьезорезиствные параметры материала.

Как подчёркивают исследователи,

в этом случае окажется возможной замена кремниевых аналогов в современных электронных сенсорах давления, акселерометрах, биологических сенсорах и ряде других устройств.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Applied Physics Letters.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/predlozhen-novyi-podkhod-k-sozdaniyu-pezorezistivnykh-sensorov-na-grafite

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта