[发明专利]环境传感器和用于确定相对蒸汽压力的方法

权利要求书

1.一种装置，其在确定所述装置所位于的环境中的流体的相对蒸汽压 力时被使用，所述装置包括：

第一层，其配置成使电荷载流子能够从源电极流动到漏电极；

第二层，其配置成使用在所述第一和第二层之间形成的电场，控制所 述第一层的电导；以及

第三层，其布置在所述第一和第二层之间以阻止电荷载流子在它们之 间流动，从而使所述电场能够形成，

其中所述第二层配置成在与所述流体相互作用时展现电荷分布，所述 电荷分布产生所述第一和第二层之间的所述电场，以及其中所述第二层配 置成使得所述电荷分布和电场强度取决于所述环境中的流体的相对蒸汽压 力，从而允许从所述第一层的电导的测量值得出所述相对蒸汽压力。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一层包括石墨烯。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述第二层包括氧化石墨烯。

4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第二层包括第一材 料，其具有配置成在与所述流体相互作用时释放带电粒子以产生所述电荷 分布的一个或多个官能团。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述第二层包括第二材料，其也具 有配置成在与所述流体相互作用时释放带电粒子以产生所述电荷分布的一 个或多个官能团。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述第一材料配置成形成与所述第 二材料的接合区，以及其中所述第一材料具有比所述第二材料更高的电荷 释放官能团浓度，使得在所述第二层暴露于所述流体时，在所述接合区处 产生带电粒子的浓度梯度。

7.如权利要求4至6中任一项所述的装置，其中所述带电粒子是质子。

8.如权利要求4至7中任一项所述的装置，其中所述电荷释放官能团 包括羧基、羟基和环氧基中的一个或多个。

9.如权利要求4至8中任一项所述的装置，其中所述第一材料包括氧 化石墨烯。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述氧化石墨烯包括多个完全或 部分氧化的石墨烯薄片。

11.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第一层被图案化， 以在所述源电极和漏电极之间形成通道。

12.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第三层包括下述 中的一个或多个：氮化硼，氧化铝，二氧化铪，二氧化硅，和聚对二甲苯。

13.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第一、第二和第 三层中的一个或多个具有一个原子层的厚度。

14.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包括保护层， 以及其中所述保护层包括流体可渗透的材料。

15.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包括所述源 电极和漏电极。

16.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包括配置成 影响所述第二层内的所述电荷分布的背面电极。

17.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述流体包括水，以 及其中所述流体的相对蒸汽压力提供所述环境的相对湿度的指示。

18.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包括用于测 量/计算所述第一层的电导的单元，以及用于从所述第一层的电导的测量值 /计算值得出所述环境中的所述流体的相对蒸汽压力的单元。

19.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置是下述中的 一个或多个：电子设备，便携式电子设备，便携式远程通信设备，传感器， 以及用于上述设备中的任何一个的模块。