一种纳米线压力传感器制备方法技术

本发明专利技术实施例提供的一种纳米线压力传感器制备方法，所述方法包括：获取有机材料基底；根据需要获取的纳米线阵列结构，在所述基底上制备凹槽阵列；在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列；其中，所述纳米线阵列中包含多个纳米线单元；在所述基底上附着与所述纳米线阵列相连的金属电极，获得纳米线压力传感器；其中，每个所述纳米线单元至少连接一个所述金属电极。本发明专利技术提供的方法可制备高感知度的压力传感器，并且适用于大范围的压力传感器的制备。的制备。的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米线压力传感器制备方法


[0001]本专利技术涉及微电子及半导体
，具体而言，涉及一种纳米线压力传感器制备方法。

技术介绍

[0002]目前，应变式的压力传感器基本原理是将外物形变有效的转化为可探测电信号，其传感方式包括了压阻式、压电式、电容式、光电效应等多种机电传感机理。其中，压阻式的压力传感器作为研究应用领域最为广泛的一种类型，是将力学变量通过检测材料的电阻变化，可以方便的利用电学实时检测系统来感知压力变化。另外，电容式压力传感器，其压力敏感单元通常为可变参数的电容结构，通过改变电容间距d、电容面积s、和介电常数ε等参数来改变电容值，从而反应受到的不同的压力状态。
[0003]但现有的压力传感器制备方式仅能制备小面积的压力传感器，并且制备出的传感器感知精度不高，难以相互配合在大面积范围内使用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种纳米线压力传感器制备方法，可制备高感知度的压力传感器，并且适用于大面积的压力传感器的制备。
[0005]第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0006]一种纳米线压力传感器制备方法，所述方法包括：
[0007]获取有机材料基底；
[0008]根据需要获取的纳米线阵列结构，在所述基底上制备凹槽阵列；
[0009]在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列；其中，所述纳米线阵列中包含多个纳米线单元；
[0010]在所述基底上附着与所述纳米线阵列相连的金属电极，获得纳米线压力传感器；其中，每个所述纳米线单元至少连接一个所述金属电极。
[0011]优选地，所述在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列之前，还包括：
[0012]对所述基底上具有凹槽阵列的表面进行表面处理；所述表面处理为等离子体处理、氧化剂浸泡、高温处理和激光辐照中的一种或多种。
[0013]优选地，所述在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列之前，还包括：
[0014]在所述基底上非凹槽的区域覆盖掩膜；
[0015]其中，所述在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列之后，包括：
[0016]将所述掩膜去除。
[0017]优选地，所述在基底上附着与纳米线阵列相连的金属电极之后，包括：
[0018]对所述基底进行高温定型处理。
[0019]优选地，所述基底为柔性薄膜基底，所述在基底上附着与纳米线阵列相连的金属电极，获得纳米线压力传感器，包括：
[0020]在基底上附着与纳米线阵列相连的金属电极；
[0021]将所述柔性薄膜基底附着到目标结构的表层；其中，所述目标结构为需要进行压力检测的结构；
[0022]对所述纳米线阵列、所述金属电极以及所述基底进行高温处理，获得所述纳米线压力传感器。
[0023]优选地，所述在基底上附着与纳米线阵列相连的金属电极之前，还包括：
[0024]在所述金属电极附着的位置附着金属粘附层；
[0025]在所述金属粘附层上附着与纳米线阵列相连的金属电极。
[0026]优选地，所述凹槽阵列形成的平面结构为蜂窝状。
[0027]优选地，所述金属电极宽范围为1μm-1mm，厚度范围为100nm-1μm。
[0028]优选地，所述凹槽的宽度为500nm-100μm。
[0029]优选地，所述凹槽阵列包括第一凹槽阵列和第二凹槽阵列，所述第一凹槽阵列和所述第二凹槽阵列中均包括多个凹槽单元，所述第一凹槽阵列的每相邻两个凹槽单元之间存在一所述第二凹槽阵列的凹槽单元。。
[0030]本申请实施例中提供的一种纳米线压力传感器制备方法，通过获取有机材料基底；通过有机材料基底可便于高温处理塑形。然后，根据需要获取的纳米线阵列结构，在基底上制备凹槽阵列；在凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列，通过凹槽的引导可使得填充的纳米线阵列更加均匀可靠；其中，纳米线阵列中包含多个纳米线单元；在基底上附着与纳米线阵列相连的金属电极，获得纳米线压力传感器；其中，每个纳米线单元至少连接一个所述金属电极，即可形成电容式或电阻式的压力传感器，由于本专利技术通过选用有机材料基底保证了可塑性，同时在基底上附着的导电材料，通过凹槽的限制形成纳米线阵列，纳米线阵列具有高均匀性以及高灵敏度，可以感知基底上任意区域的细微形变，最终制备出的压力传感器将具备高感知度的压力传感器；同时，该方法通过阵列的方式还可适用于大面积的压力传感器的制备。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033]图1是本专利技术第一实施例提供的纳米线压力传感器第一实现方式的截面结构示意图；
[0034]图2是本专利技术第一实施例提供的纳米线压力传感器的第一实现方式的平面结构示意图；
[0035]图3是本专利技术第一实施例提供的纳米线压力传感器的第二实现方式的截面结构示意图；
[0036]图4是本专利技术第一实施例提供的纳米线压力传感器的第二实现方式的平面结构示
意图；
[0037]图5是本专利技术第一实施例提供的纳米线压力传感器的纳米线单元的平面结构示意图；
[0038]图6是本专利技术第一实施例提供传感器阵列的第一实现方式的平面结构示意图；
[0039]图7是本专利技术第一实施例提供传感器阵列的第二实现方式的平面结构示意图；
[0040]图8是本专利技术第一实施例提供的纳米线阵列的第一实现方式的平面结构示意图；
[0041]图9是本专利技术第一实施例提供的纳米线阵列的第二实现方式的平面结构示意图；
[0042]图10是本专利技术第二实施例提供的纳米线压力传感器的制作方法的实施步骤的工艺流程图；
[0043]图11是本专利技术第二实施例提供的纳米线压力传感器的制作方法第一实现方式的工艺流程图；
[0044]图12是本专利技术第二实施例提供的纳米线压力传感器的制作方法第二实现方式的工艺流程图；
[0045]图13是本专利技术第二实施例提供的纳米线压力传感器的制作方法第三实现方式的工艺流程图；
[0046]图14是本专利技术第二实施例提供的纳米线压力传感器的制作方法第四实现方式的工艺流程图。
[0047]图标：100-纳米线压力传感器；200-传感器阵列；10-基底；20-纳米线阵列；21-凹槽；22-纳米线单元；30-金属电极；31-主干结构；32-分支结构。
具体实施方式
[0048]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米线压力传感器制备方法，其特征在于，所述方法包括：获取有机材料基底；根据需要获取的纳米线阵列结构，在所述基底上制备凹槽阵列；在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列；其中，所述纳米线阵列中包含多个纳米线单元；在所述基底上附着与所述纳米线阵列相连的金属电极，获得纳米线压力传感器；其中，每个所述纳米线单元至少连接一个所述金属电极。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列之前，还包括：对所述基底上具有凹槽阵列的表面进行表面处理；所述表面处理为等离子体处理、氧化剂浸泡、高温处理和激光辐照中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列之前，还包括：在所述基底上非凹槽的区域覆盖掩膜；其中，所述在所述凹槽阵列中填充导电材料，形成纳米线阵列之后，包括：将所述掩膜去除。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在基底上附着与纳米线阵列相连的金属电极之后，包括：对所述基底进行高温定型处理。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基底为柔性薄膜基...

【专利技术属性】
技术研发人员：解婧，李超波，邢建鹏，林琳，刘金虎，刘瑞琪，郜晨希，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：