基于介電泳的石墨烯傳感器的制造和檢測(cè)應(yīng)用研究.pdf

1、石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)將電荷載流子限制在僅一個(gè)碳原子厚的平面內(nèi)，超大的比表面積使其電導(dǎo)對(duì)周圍分析物的變化極度敏感，這使其成為一種理想的檢測(cè)材料。本文利用介電泳技術(shù)在金電極之間沉積石墨烯，制造不同的石墨烯傳感器，比較了三種石墨烯傳感器檢測(cè)水溶液中的Cu2+的性能并分析了檢測(cè)機(jī)理。本文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)介紹石墨烯的結(jié)構(gòu)、制備方法、性能及應(yīng)用研究。
　　(2)闡述介電泳的原理，利用典型的球形微粒的誘導(dǎo)偶極矩公式推導(dǎo)出交流電

2、場(chǎng)中石墨烯受到的介電泳力公式，分析出介電泳力的大小與電場(chǎng)強(qiáng)度平方的梯度成正比。
　　(3)有限元模擬圓形、方形、等腰直角三角形、等腰三角形電極組中的電勢(shì)、電場(chǎng)和場(chǎng)強(qiáng)平方的梯度的分布，分析得出等腰三角形和方形電極組在介電泳實(shí)驗(yàn)中有利于沉積石墨烯。根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)并利用光刻技術(shù)加工出方形和尖角電極陣列。
　　(4)將尖角和方形電極組作為有限元模擬的對(duì)象，研究了電極間距（Gap）、電極尺寸、電壓、頻率對(duì)沉積石墨烯效果的影響:Ga