【摘 要】
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传感器技术作为信息技术以及智能技术的先导,对提高科学研究和生产技术水平具有举足轻重的作用。作为传感器的一个重要分支,pH传感器在化工、制药、生物医学、临床检测、环境
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传感器技术作为信息技术以及智能技术的先导,对提高科学研究和生产技术水平具有举足轻重的作用。作为传感器的一个重要分支,pH传感器在化工、制药、生物医学、临床检测、环境监测和食品安全等诸多领域具有重要的应用价值。目前常用的pH值测量方法往往存在测量电极体积大或者测量精度低等问题。本论文提出了一种三维(3D)pH传感器——自组装石墨烯场效应管(Self-folding Field effect transistor,SF-FET)型pH传感器。三维(3D)自组装石墨烯场效应管型pH传感器与二维(2D)石墨烯场效应管型pH传感器相比,大幅提高了待测溶液与石墨烯的接触反应面积,提高了传感器的相应度,降低了传感器设计以及制作成本,。论文对基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)的SF-FET的制作工艺进行研究,并对二维(2D)石墨烯场效应管以及三维(3D)自组装石墨烯场效应管的电气学参数进行了测试分析;对三维(3D)自组装石墨烯场效应管在固定pH值溶液中受到带电微粒掺杂时的转移特性进行了实验测量和理论分析,测量及分析结果表明所设计制作的器件实现了对pH值的检测。三维(3D)自组装石墨烯场效应管型pH传感器制作方法简单,成本低,可以实现器件阵列化,符合未来传感器小型化、集成化以及智能化的趋势。
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