[发明专利]压力传感器及其制作方法、及电子设备

说明书

本发明公开一种压力传感器及其制作方法、及电子设备。其中，所述压力传感器包括：基底，所述基底的表面开设有凹槽；石墨烯感应层，所述石墨烯感应层设于所述基底设有所述凹槽的表面，并覆盖所述凹槽以形成压力腔；以及压电材料层，所述压电材料层设于所述石墨烯感应层背向所述基底的表面。本发明的技术方案能够提高压力传感器的灵敏度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种压力传感器及其制作方法、及电子设备。

背景技术

近年来，石墨烯因其独特的二维蜂窝状结构，具备良好的电学特性和机械特性，被广泛应用于新型微纳器件，比如悬浮型石墨烯压力传感器。在悬浮型石墨烯压力传感器中，石墨烯薄作为压力感应层，在应变下表现出优异的压阻性能，能够承受高达25％的弹性应变，悬浮型石墨烯压力传感器的工作原理是当传感器腔内外有压力差时，石墨烯感应层会产生应变，其电阻率会发生变化，通过电阻率的变化便可判断压力的大小。但是，目前的悬浮式石墨烯压力传感器在工作过程中往往存在灵敏度较低的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种压力传感器及其制作方法、及电子设备，旨在提高压力传感器的灵敏度。

为实现上述目的，本发明提出的压力传感器，包括：基底，所述基底的表面开设有凹槽；石墨烯感应层，所述石墨烯感应层设于所述基底设有所述凹槽的表面，并覆盖所述凹槽以形成压力腔；以及压电材料层，所述压电材料层设于所述石墨烯感应层背向所述基底的表面。

可选的实施例中，所述压电材料层中压电材料为锆钛酸铅；和/或，所述压电材料层的厚度范围为500nm-1000nm。

可选的实施例中，所述石墨烯感应层的厚度范围为0.3nm-0.4nm。

可选的实施例中，所述基底包括硅基底和设于所述硅基底表面的硅基底，所述凹槽开设于所述硅基底背向所述硅基底的表面，并贯穿所述硅基底的另一表面。

可选的实施例中，所述硅基底的厚度范围为0.5μm-1μm；和/或，所述硅基底的厚度范围为300μm-500μm。

可选的实施例中，所述压力传感器还包括电极，所述电极设于所述基底朝向所述石墨烯感应层的表面，且所述电极电性抵接于所述石墨烯感应层。

本发明还提出了一种压力传感器的制作方法，包括以下步骤：

制作一基底，并在所述基底的表面开设凹槽；

在所述基底设有所述凹槽的表面制作一层石墨烯感应层，使得所述石墨烯感应层覆盖所述凹槽以形成压力腔；

在所述石墨烯感应层背向所述基底的表面制作一层压电材料层，干燥后得到压力传感器。

可选的实施例中，在所述石墨烯感应层背向所述基底的表面制作一层压电材料层，干燥后得到压力传感器的步骤中，包括：

将锆钛酸铅纳米线溶解于有机醇溶剂中，得到锆钛酸铅膜液，

将所述锆钛酸铅膜液涂覆在所述石墨烯感应层背向所述基底的表面，干燥后得到压力传感器。

可选的实施例中，所述锆钛酸铅纳米线与所述有机醇溶剂的配比范围为(10mg-20mg):(10ml-15ml)；和/或，所述锆钛酸铅纳米线的直径范围为270nm-300nm。

可选的实施例中，所述制作一基底，并在所述基底的表面开设凹槽的步骤中，包括：

在硅基底的表面制作一层硅基底；

在所述硅基底背向所述硅基底的表面开设凹槽，使得所述凹槽贯穿所述硅基底的另一表面。

可选的实施例中，在所述基底设有所述凹槽的表面制作一层石墨烯感应层，使得所述石墨烯感应层覆盖所述凹槽以形成压力腔的步骤之后，还包括：