[发明专利]一种用来监测帕金森综合征的柔性振动传感器加工方法

说明书

本发明公开了一种用来监测帕金森综合征的柔性振动传感器加工方法，包括以下步骤：旋涂光刻胶，曝光，显影，蒸镀Ni膜，除胶与清洗，生长CA自交联阵列，转移至柔性基板，清洗及剥离，传感器制作。本发明中生产出的柔性振动传感器具有功耗低、稳定性高、灵敏度高等优点，故在可穿戴健康监测方面具有巨大的应用潜力，在制造具有低成本、耐用的柔性传感器方向具有巨大潜力。

技术领域

本发明涉及柔性电子领域，尤其涉及一种用来监测帕金森综合征的柔性振动传感器加工方法。

背景技术

帕金森病是当今世界老龄人口的重要公共卫生负担。通过便携式医疗传感器监测相关的生理信号，是诊断帕金森病的一种低成本且便捷的方法。其中薄膜电子学在柔性医疗传感器的用中发挥了重要作用，它们的共同特征是固体薄膜和网状结构。然而由于缺陷和间隙的存在，固体薄膜只能承受很小范围内的弯曲，并且由于纳米线之间的强相互作用，网状结构降低了弯曲传感器的灵敏度。柔性便携式传感电子设备迫切需要找到新的材料和技术，以得到可靠的人体评估数据。在这里，我们公开了一种新型的三维（3D）碳纳米棒阵列（CA），其特征在于垂直排列的纳米棒和自交联的结构。与二维（2D）碳纳米管网络和固体薄膜相比，这种自交互几何形状在应变力作用下具有较高抗裂、抗碎性。实验表明在大约10000次弯曲实验中CA表现出高灵敏度和良好的稳定性。因此基于CA的柔性装置能够记录低频振动，并且能够很好地监测人体的震颤（帕金森等疾病的初始症状）。3D自交联CA膜通过监测与健康相关的静止震颤，可用于相关疾病的早期诊断。在制造具有低成本、耐用的柔性传感器方向具有巨大潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种用来监测帕金森综合征的柔性振动传感器加工方法。

本发明的创新点在于本发明中生产出的柔性振动传感器具有功耗低、稳定性高、灵敏度高等优点，故在可穿戴健康监测方面具有巨大的应用潜力，在制造具有低成本、耐用的柔性传感器方向具有巨大潜力。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种用来监测帕金森综合征的柔性振动传感器加工方法，包括以下步骤：

（1）旋涂光刻胶：将光刻胶滴在耐高温基板上，旋涂形成1~10um厚度的光刻胶薄膜，随后在热板上以90~120℃的温度烘烤2~10分钟以使光刻胶固化得到涂胶板；

（2）曝光：对涂胶板进行光刻曝光，在光刻机上放置刻有基底图案的掩膜板，将光刻胶板放置在掩膜板下方进行光刻曝光得到图案化改性涂胶板；

（3）显影：使用光刻胶显影剂对图案化改性涂胶板进行显影得到显影板，显影板上设有和掩膜板上的基底图案一样的图案或相反图案；

（4）蒸镀Ni膜：使用电子束蒸发设备将靶材设为Ni，对显影板进行蒸镀，蒸镀后退火处理后形成Ni膜厚度为5~10nm的Ni膜板；

（5）除胶与清洗：将Ni膜板放置于丙酮溶液中清洗，洗去Ni膜板上面的光刻胶和位于光刻胶表面的Ni膜，得到图案化的Ni膜板；

（6）生长CA自交联阵列：将图案化的Ni膜板放置于管式炉中，升温至850~950℃，使图案化的Ni膜板表面的Ni膜生成为液态Ni纳米颗粒，接着引入H2，然后升温至1000~1200℃，保持温度10~20分钟后将H2调整成CH4通入使管式炉内部压力逐渐增加至120~180mbar并保持1000~1200℃的温度20~30分钟，然后关闭管式炉并将CH4调整为 H2通入管式炉内，开始自然降温，当温度降至100~300°C时将H2调整成惰性气体通入，至管式炉内部降至室温得到CA自交联阵列板；

（7）转移至柔性基板：将可溶性基底材料滴在CA自交联阵列板表面旋涂形成薄膜状可溶性基底材料涂层；然后烘烤使薄膜状可溶性基底材料涂层固化得到固化板；随后将固化板置入5~40%的HF溶液中，刻蚀使固化板上的耐高温基板剥离得到可溶性基底材料/CA阵列层;