三维共形力敏栅CNT-FET压力传感器

超低压检测，灵敏度近千

采用石墨烯纳米墙共形力敏顶栅的碳纳米管场效应晶体管压力传感器，灵敏度远超传统压阻与电容式器件，且量程可调，可检测花瓣级超低压。

Guanyin, Cheng · Haitao, Xu · Gao, Ningfei · Zhang, Mengqin · Hailin, Gao · Bihao, Sun · 谷明信 · 于乐泳 · Yuanchang, Lin · Xueqin, Liu · Guotian, He · Wei, Dapeng

Carbon 2023

参数信息

灵敏度

946.23 kPa⁻¹

灵敏度

43.79 kPa⁻¹

响应时间

30 ms

恢复时间

30 ms

检测极限

1.3 mg

技术优势

灵敏度远超传统器件

依托半导体纯度99.9999%的碳纳米管薄膜沟道，在0–30 Pa区间灵敏度达946.23 kPa⁻¹，远高于压阻式（约377.73 kPa⁻¹）和电容式（115.78 kPa⁻¹）。

能感知花瓣级超低压

传感器可检测约1.3 mg的菊花花瓣压力，响应时间小于30 ms，恢复时间约30 ms，适用于精细接触测量。

量程可通过取向设计调节

灵敏度与量程可以通过力敏层的取向设计进行调节，适应不同应用需求。

应用场景

• 可穿戴压力传感：可检测花瓣级微小压力，适合可穿戴设备中的轻触和生理信号监测。
• 触觉传感：高灵敏度和快速响应可用于机器人指尖等精细触觉感知。
• 电子皮肤：三维共形结构可实现柔性覆盖，适用于电子皮肤中压力分布感知。
• 微流控：超低压检测能力可用于微流控通道内的微弱压力监测。
• 可穿戴医疗：对微小压力的敏感使其适合可穿戴医疗中的脉搏波或触觉反馈。