壓力傳感器對(duì)智能手機(jī)、平板電腦等電子觸摸產(chǎn)品來說是不可或缺的。但目前,大多數(shù)以硅信道以及硅氧化物為基礎(chǔ)的電介質(zhì)晶體管存在不透明或不靈活的問題,因此,成為制造高整合壓力傳感器數(shù)組與透明壓力傳感器時(shí)的一大阻礙。
近日,來自韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所(UNIST)的科研人員研發(fā)布了一種新型的傳感器數(shù)組,能夠同時(shí)測量小于10kPa的任何物體,例如輕敲至大于2MPa、人體的重量等,還能應(yīng)用于3D觸控面板或慢跑鞋,大大提高了傳感器的壓力偵測范圍。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在近期的《Nature Communications》上。
本研究中的傳感器采用高度導(dǎo)電且?guī)в锌諝饨殡妼拥耐该?/span>石墨烯,以及能夠在可折迭基板一側(cè)擷取空氣的彈性體。該傳感器數(shù)組能夠偵測導(dǎo)致氣隙介電質(zhì)變形的滑動(dòng)、輕觸與手指的壓力,提供一種測量壓力大小與位置的方法。再者,相較于被動(dòng)矩陣類型,這種新型的數(shù)組所消耗的功率較少,反應(yīng)時(shí)間也更快。
研究人員表示:“利用空氣作為產(chǎn)生場效晶體管(FET)的介電層,能夠因?yàn)槭┬诺琅c空氣間的接口干凈,從而顯著提高晶體管的性能。此外,這種空氣介電層的厚度是由所施加的壓力而決定的,因此,透過這種技術(shù),能夠更有效地偵測壓力的變化。”
UNIST的研究人員開發(fā)的這種新型的數(shù)組技術(shù)十分具有發(fā)展前景,因?yàn)樗芨鶕?jù)偵測觸控動(dòng)作產(chǎn)生電信號(hào),并同顯示偵測對(duì)象的位置以及壓力的大小,而且還較傳統(tǒng)的壓力傳感器更具有透明度以及消耗較低功耗,這和目前針對(duì)圖形所用的觸控傳感器是不同的。