一种使用高能激光制备石墨烯气体传感器的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于石墨烯的新型气体传感器。所述气体传感器中，以微型平整石墨基板为基础材料，通过高能激光加工手段，沿设计的路径进行加工，将加工路径中的石墨转化为石墨烯或其衍生物，加工路径之外的石墨不发生变化，加工后的结构构成一个气体传感器；其中石墨部分作为电极与外部电路相连，石墨烯部分作为气体测量单元进行气体浓度传感；其主要的工作机理是石墨烯或其衍生物在吸附气体后，电阻数值会发生变化，通过外置电路测量电阻阻值的改变量，可以得到气体浓度信息。所述气体传感器体积小、重量轻、制作方便、能够批量生产、与外部电路连接容易、可以集成在大规模集成电路中，在消费电子领域会产生极大的价值。在消费电子领域会产生极大的价值。在消费电子领域会产生极大的价值。

【技术实现步骤摘要】
一种使用高能激光制备石墨烯气体传感器的方法


[0001]本专利技术属于气体传感器领域，更具体地，涉及一种利用高能激光制备出石墨烯或其衍生物，并用来进行气体传感。

技术介绍

[0002]电子气体传感器被广泛应用在工业生产、日常生活以及科学研究领域，其中的半导体电阻式传感器使用简单、控制方便，是应用最广泛的气体传感器之一。伴随消费电子领域的快速发展，越来越多的气体传感器被植入一些终端设备以获取环境、健康相关的更多数据，这要求气体传感器要小型化、集成化，并且能够批量化生产，降低器件的成本。
[0003]石墨烯是一种二维碳材料，石墨烯最早从胶带上进行剥离的，随后包括液相法，化学气相沉积法、火焰合成法、脉冲激光法等方法被开发出来。其中，脉冲激光法与气相沉积法类似，是用激光脉冲气化碳原子，再从基底上生长的方法。近年来，已经有工作证明高能激光可以使钻石转化为石墨烯、将石墨直接剥离成石墨烯。
[0004]石墨烯以及其衍生物在气体传感器上的应用是近年来的研究热点。作为气体传感器的传感材料，石墨烯主要有以下优势：第一，石墨烯具有非常大的比表面积(2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型气体传感器，其特征在于：使用石墨作为基板，利用高能激光加工方式，沿着一定路径加工，将石墨转化为石墨烯或其衍生物，利用石墨烯或其衍生物作为传感器的气体敏感单元，利用石墨基板作为电流的导体，通过外部电路测量石墨烯或其衍生物在吸附气体后，整体电阻的变化，获取气体浓度信息。2.如权利1所述的新型气体传感器，其特征在于：所述气体传感器中的气敏材质是高能激光加工石墨过程产生的石墨烯及其衍生物。3.如权利1至2所述的新型气体传感器，其特征在于：所述的石墨基板为石墨块体裁剪而成，或者石墨粉末压制而成，形状可以是任意形状，其大小通常为数平方微米至数十平方厘米，其表面平整，整体质地相对均匀。4.如权利1至3所述的新型气体传感器，其特征在于：所述高能激光加工方式是指聚焦或者非聚焦大功率激光加工方式，光源可以是大功率激光、短脉冲激光等高能量激光。5.如权利1至4所述的新型气体传感器，其特征在于：所述的一定加工路径是指能使外置电路测量的石墨基板电阻改...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，王小牛，王莹，侯世坤，康佳宁，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：