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此款傳感器能夠 檢驗(yàn)壓力細(xì)微的轉(zhuǎn)變，尤其是在智能機(jī)器人和身心健康檢測(cè)智能穿戴設(shè)備的開發(fā)設(shè)計(jì)中。殊不知，大部分目前的根據(jù)電容器和根據(jù)晶體管的壓力傳感器都具備很多限定，例如靈敏度低、響應(yīng)時(shí)間慢、功率高、可靠性差等。

加利福尼亞大學(xué)和湖南師范大學(xué)的研究工作人員近期明確提出了一種新的方式 ，用以開發(fā)設(shè)計(jì)高靈敏度的壓力傳感器，能夠擺脫目前壓力傳感器的一些局限。她們的方式 發(fā)布在《NatureElectronics》上的畢業(yè)論文中，涉及到將導(dǎo)電性薄膜光學(xué)氣隙門(CMAG)與2-D半導(dǎo)體材料晶體管集成化在一起。

開展此項(xiàng)研究的研究工作人員之一詳細(xì)說：“我一直對(duì)具體運(yùn)用核對(duì)基礎(chǔ)理論研究很感興趣。在加州大學(xué)洛杉磯分校期間，Duan專家教授激勵(lì)我探尋不一樣的行業(yè)并尋找我最愛的主題風(fēng)格。閱讀了很多畢業(yè)論文后，我對(duì)壓力感測(cè)運(yùn)用很感興趣并剛開始對(duì)它進(jìn)行試驗(yàn)。”

Huang等人將CMAG與2-D半導(dǎo)體材料晶體管集成化在一起來生產(chǎn)制造壓力傳感器，由于她們發(fā)覺這類設(shè)計(jì)方案提升了其傳感技術(shù)特性。這一念頭是在一次小組會(huì)議上向他們明確提出的。

Huang說：“假如人們可以造就“真實(shí)的”微結(jié)構(gòu)型氣隙，以擺脫傳統(tǒng)式微結(jié)構(gòu)型機(jī)器設(shè)備中彈性體的粘彈性行為，并將其與2-D晶體管集成化在一起，人們的傳感器將主要表現(xiàn)出更高的壓力敏感度和迅速的響應(yīng)時(shí)間。這將有益于普遍的具體運(yùn)用，比如聲波頻率檢驗(yàn)，壓力投射，身心健康檢測(cè)等。”

在研究工作人員開發(fā)設(shè)計(jì)的傳感器中，CMAG會(huì)造成薄膜光學(xué)的氣隙，而不容易造成欠佳的粘彈性行為，這在更基本的機(jī)器設(shè)備中的彈性體中能夠 看到。這最后造成更高的靈敏度，迅速的響應(yīng)速度，更低的功率和優(yōu)異的可靠性。

在開始的試驗(yàn)中，研究工作人員修建的傳感器顯示出可調(diào)式的靈敏度和壓力磁感應(yīng)范疇，在0-5kPa范圍之內(nèi)的均值靈敏度為44kPa-1，靈敏度達(dá)到770kPa-1。除此之外，當(dāng)應(yīng)用氣隙柵做為二維半導(dǎo)體材料晶體管的壓敏柵時(shí)，Huang等人可以以提升的方法將其元器件的靈敏度進(jìn)一步提高至103–107kPa-1壓力范疇約為1.5kPa。

Huang等人明確提出的根據(jù)CMAG的設(shè)計(jì)方案對(duì)策非常容易實(shí)現(xiàn)。除此之外，它能夠 運(yùn)用于電容式傳感器和根據(jù)晶體管的傳感器的開發(fā)設(shè)計(jì)。

研究工作人員展現(xiàn)了其壓力傳感器在很多運(yùn)用中的發(fā)展?jié)摿?，包含保持靜態(tài)數(shù)據(jù)壓力投射，精確測(cè)量人脈率和檢驗(yàn)聲波頻率。未來，他們的高精度傳感器可用以開發(fā)設(shè)計(jì)具備更優(yōu)秀傳感技術(shù)作用的智能機(jī)器人，可使時(shí)間監(jiān)控病人身心健康的智能穿戴設(shè)備及其別的幾類技術(shù)性專用工具。