[发明专利]基于垂直排列的碳纳米管的应变传感器在审
| 申请号： | 202211221520.6 | 申请日： | 2022-10-08 |
| 公开（公告）号： | CN115993085A | 公开（公告）日： | 2023-04-21 |
| 发明（设计）人： | 王晓毅;邓洋;于宏宇 | 申请（专利权）人： | 香港科技大学 |
| 主分类号： | G01B7/16 | 分类号： | G01B7/16 |
| 代理公司： | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人： | 张娜;林文 |
| 地址： | 中国香港*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 垂直 排列 纳米 应变 传感器 | ||
1.一种用于制造应变传感器的方法，所述方法包括：
在氧化硅隔离层的顶表面上生长具有图案的铁(Fe)薄催化层，所述氧化硅隔离层形成在硅晶片的顶表面上；
在所述铁(Fe)薄催化层的顶表面上合成多个垂直排列的碳纳米管(VACNT)，以形成所述应变传感器的电极；
形成设置在所述多个VACNT中的相邻VACNT上并且在所述相邻VACNT之间的第一聚二甲基硅氧烷(PDMS)层；
将所述第一PDMS层和嵌于所述第一PDMS层中的所述多个VACNT从所述氧化硅隔离层的所述顶表面剥离；以及
在嵌入所述第一PDMS层中的所述多个VACNT的底表面上形成第二PDMS层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铁(Fe)薄催化层具有约2nm的厚度，并且所述氧化硅隔离层具有约1μm的厚度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述合成多个VACNT通过微波等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成第一聚二甲基硅氧烷(PDMS)层通过以下方式进行：在所述多个VACNT的顶表面和侧表面上旋涂第一脱气PDMS前体混合器，以覆盖所述多个VACNT的所述顶表面和所述侧表面。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述PDMS前体混合器的单体与固化剂的比例在约10:1的范围内。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，通过旋转涂布机以约150转/分钟的转速进行所述旋涂，持续约40秒。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成所述第二PDMS层通过以下方式进行：以约2000转/分钟的转速涂覆第二脱气PDMS前体混合器，持续约40秒；以及在约70℃的温度下进行固化，持续约两小时。
8.一种用于制造应变传感器的方法，所述方法包括：
在氧化硅隔离层的顶表面上生长铁(Fe)薄催化层，所述氧化硅隔离层形成在硅晶片的顶表面上；
在所述铁(Fe)薄催化层的顶表面上合成多个垂直排列的碳纳米管(VACNT)，以形成所述应变传感器的电极；
形成设置在所述多个VACNT中的相邻VACNT上并且在所述相邻VACNT之间的第一聚二甲基硅氧烷(PDMS)层；
将所述第一PDMS层和嵌于所述第一PDMS层中的所述多个VACNT从所述氧化硅隔离层的所述顶表面剥离；
将具有所述多个VACNT的所述剥离的第一PDMS层倒置；
将所述硅晶片附着到具有所述多个VACNT的所述剥离的第一PDMS层的底表面；
用保护胶带覆盖所述多个VACNT的接触区域；
在嵌入所述第一PDMS层中的所述多个VACNT的顶表面上形成第二PDMS层；以及
从所述硅晶片去除所述保护胶带。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述铁(Fe)薄催化层具有约2nm的厚度，并且所述氧化硅隔离层具有约1μm的厚度。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述合成多个VACNT通过微波等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法进行。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述形成第一PDMS层通过以下方式进行：在所述多个VACNT的顶表面和侧表面上旋涂第一脱气PDMS前体混合器，以覆盖所述多个VACNT的所述顶表面和所述侧表面。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一PDMS前体混合器的单体与固化剂的比例在约10:1的范围内。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，通过旋转涂布机以约150转/分钟的转速进行所述旋涂，持续约40秒。
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