用于石墨烯氧化物和聚酰亚胺湿度微传感器的碳束写入
材料科学
2024-02-13 v1 加速器物理
应用物理
摘要
本研究开发了一种新型的柔性微型湿度传感器，直接利用离子束写入工艺在石墨烯氧化物(GO)和聚酰亚胺(PI)中制造，无需后续修饰，并成功在大气舱中进行测试。采用两种能量为5 MeV的低剂量碳离子束，预期材料中会发生结构变化。通过扫描电子显微镜(SEM)研究了所制备微传感器的形状与结构。利用微拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、核反应背向散射光谱(RBS)、能量色散X射线光谱(EDS)和弹性回撤检测分析(ERDA)等手段对irradiated区域的结构与组成进行表征。在相对湿度(RH)从5%到60%的范围内测试了传感器的感性能力，结果显示PI的电导率可变化三个数量级，而GO的电容率可达皮法级。此外，PI传感器在空气中表现出良好的长期稳定性。我们证明了一种新型离子微束写入方法，可制备在宽范围内工作且具有良好灵敏度和广泛应用潜力的柔性微传感器。
引用
@article{arxiv.2402.07651,
title = {Graphene Oxide and Polymer Humidity Micro-Sensors Prepared by Carbon Beam Writing},
author = {Petr Malinský and Oleksander Romanenko and Vladimír Havránek and Mariapompea Cutroneo and Josef Novák and Eva Štěpanovská and Romana Mikšová and Petr Marvan and Vlastimil Mazánek and Zdeněk Sofer and Anna Macková},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07651},
year = {2024}
}