[發明專利]基于石墨烯氧化物的真空傳感器及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610915277.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107976277B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 李立強;徐澤洋;吳昆杰;張素娜
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G01L21/00
• 分類號: G01L21/00;C01B32/184
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種基于石墨烯氧化物的真空傳感器及其制備方法與應用。所述的真空傳感器用于對真空腔體中的真空度進行檢測，其包括：還原氧化石墨烯薄膜；以及，設置在所述還原氧化石墨烯薄膜上的若干電極，且各電極彼此間隔設置。所述制備方法包括：提供氧化石墨烯薄膜；在所述氧化石墨烯薄膜上設置彼此間隔的若干電極；以及，將所述氧化石墨烯薄膜還原為還原度較低的還原氧化石墨烯薄膜，從而制得所述真空傳感器。本發明提供的基于石墨烯氧化物的真空傳感器具有結構簡單，高靈敏度，微型化等特點，能探試范圍為10⁵～10^?1Pa的中低真空度，且其還具有加工方便，成本低廉等優點。

技術領域

本發明特別涉及一種基于石墨烯氧化物的真空傳感器及其制備方法與應用，屬于傳感器技術領域。

背景技術

真空傳感器是一種能夠將真空腔內氣壓轉換成電信號的一種轉換器，低真空度和中真空度的真空壓力傳感器廣泛應用于工業，研究院，農業和醫學等領域真空設備。傳統的真空傳感器有布爾頓真空傳感器、電容式真空計、皮拉尼電阻式真空計、電離式真空計等，但這些真空傳感器體積大，價格昂貴，且使用不便。所以發展探尋低成本，加工工藝簡單，微型化，有較寬真空測試范圍的真空計對于真空器件的發展有重要意義。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于石墨烯氧化物的真空傳感器及其制備方法與應用，從而克服現有技術的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種基于石墨烯氧化物的真空傳感器，其用于對真空腔體中的真空度進行檢測，并且所述真空傳感器包括：還原氧化石墨烯薄膜；以及，設置在所述還原氧化石墨烯薄膜上的兩個以上電極，且該兩個以上電極彼此間隔設置。

進一步的，所述還原氧化石墨烯薄膜的厚度為1nm～40nm。

進一步的，所述還原氧化石墨烯薄膜的導電率為0.05～10S/cm。

進一步的，所述還原氧化石墨烯的片層之間存在納米級間隙。

本發明實施例還提供了一種基于石墨烯氧化物的真空傳感器的制備方法，包括：

提供氧化石墨烯薄膜；

在所述氧化石墨烯薄膜上設置彼此間隔的兩個以上電極；

以及，對所述氧化石墨烯薄膜進行還原處理，使其中的氧化石墨烯被部分還原，形成還原氧化石墨烯薄膜，從而制得所述真空傳感器。

在一些較佳實施方案中，所述的制備方法包括：采用自組裝法或溶液法，并通過物理吸附和/或共價鍵結合的方式在基底上制備形成所述氧化石墨烯薄膜。

進一步的，所述氧化石墨烯薄膜的厚度為1nm～40nm。

在一些較佳實施方案中，所述的制備方法包括：對所述氧化石墨烯薄膜進行還原處理，直至所獲還原氧化石墨烯薄膜的導電率為0.05～10S/cm，從而制得所述真空傳感器。

進一步的，所述還原氧化石墨烯的片層之間存在納米級間隙。

本發明實施例還提供了所述基于石墨烯氧化物的真空傳感器的用途。

例如，本發明實施例還提供了一種真空測試系統，其包括：

所述的基于石墨烯氧化物的真空傳感器；

以及，與所述真空傳感器連接的半導體特性分析系統。

進一步的，在測試時，所述真空傳感器被置于待測試的真空腔體內。

例如，本發明實施例還提供了一種真空測試方法，其包括：

提供所述的真空測試系統；