石墨烯谐振式力学量传感器研究进展

作     者：万震 李成 刘宇健 宋学锋 樊尚春 Wan Zhen;Li Cheng;Liu Yu-Jian;Song Xue-Feng;Fan Shang-Chun

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 深圳北航新兴产业技术研究院深圳518057 南方科技大学量子科学与工程研究院深圳518055 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第12期

页      面：89-105页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080202[工学-机械电子工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:62173021) 北京市自然科学基金(批准号:4212039) 航空科学基金(批准号:2020Z073051002) 深圳市科技创新委员会(批准号:JCYJ20180504165721952)资助的课题 

主　　题：石墨烯 谐振 力学量传感器 性能分析 

摘      要：传统谐振式传感器的谐振敏感元件大多采用金属、石英晶体、硅等材料制成,但随着谐振式传感器朝着小型化、微型化、实用化的趋势发展,不但要求新型谐振子材料可进行微纳加工,还对其灵敏度和精度提出了更高的要求.石墨烯这种新型二维纳米材料,因具有出色的力学、电学、光学、热学特性,在谐振传感领域有着巨大的应用潜力和研究价值,因此基于石墨烯材料的力学量传感器有望在小型化、高性能和环境适应性等多方面超越硅基力学量传感器.本文针对石墨烯谐振式力学量传感器,介绍了石墨烯材料的基本性质、制备与转移方法,阐述了谐振式传感器的工作原理与应用特点,进而分析了关于石墨烯谐振特性优化与谐振器制备的理论与实验研究;在此基础上,重点总结了石墨烯谐振器在压力、加速度、质量等传感器领域的研究进展,梳理了石墨烯谐振式力学量传感器在薄膜转移、结构制备与激振/拾振等方面的技术问题,同时也明确了石墨烯在谐振传感领域的研究价值和发展潜力.