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制造有源阵列3D压力传感器的新方法
 
 
作者 佚名 摘自 未知 发表 2017-04-09 06:18:57 人气 496 背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 字号   

近一项与韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST)有关的研究创造出来一种三维触觉传感器,能够检测从人体体重到指触的很宽 范围内的压力。这种具有透明性的传感器能够基于检测到的触摸动作产生相应的电信号,同时比传统压力传感器耗电更少。

这项突破来自于 UNIST 材料科学与工程研 究所的 Jang-Ung Park 教授及其团队所进行的研究。该团队在研究中提出了一种使用可折叠基板和空气介电层制造晶体管型有源阵列压力传感器的方法。

如今,大多数晶体管是用硅通道和基于二氧化硅的电介质制成的。然而,这些晶体管不是缺乏透明度,就是缺乏灵活性,这可能会妨碍其在 加工高集成度压力传感器阵列和透明压力传感器中的效用。

Park 教授的团队决定使用带有空气介电层 的高导电且透明的石墨烯晶体管。该传感器可以检测不同类型的触摸情况,包括滑动和轻敲。Park 教授说:“在石墨烯场效应晶体管(FET)中使用空气作为电介质层可以显著提高晶体管的性能,

这归功于石墨烯沟道和空气之间的清洁界面。” “空气介电层的厚度由施加的压力决定。通过这种技术,可以更有效地检测压力的变化。”

安置在显示装置中的辅助触摸面板,能够在施加压力到显示器屏幕的时候对静电做出反应。 通过这种方法并结合压力的变化,手指、触笔或 其他物体接触屏幕的位置可以轻易地被检测出来,但是不能够提供压力的强度。

这被认为是一项很有前途的技术,因为它使得对有源压力传感器的应用成为了现实。此外, 与无源阵列传感器相比,有源阵列压力传感器消耗电能更少,响应时间也更快。

仅通过将电流导向施加压力处就可以实现对信号的发送和接收。空气介电层厚度的变化被转换为电信号,用以表示施加压力的位置和强 度。此外,由于在工艺中使用的所有基板、沟道 以及电极材料都是透明的,可用于制作不可见的压力传感器。

“这种传感器能够同时测量从轻敲类型的 低压(小于 10kPa)到人体重量般的高压(高于

2MPa)的任何物品。”材料科学与工程学院的学生,同时也是这一研究的第一共同作者 SangyoonJi 说到。“该技术还可以应用于 3D 触摸屏面板或智能跑鞋,这种智能跑鞋可以通过测量人的体重分布来分析人们的生活模式。”


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