基于氧化石墨烯的微悬臂梁湿度传感器

摘要

利用铜环辅助涂覆法在微悬臂梁表面涂覆了氧化石墨烯(GO)作为湿度敏感层,研究了传感器在不同相对湿度(RH)下位移偏转变化.GO薄膜吸水膨胀和失水收缩引起微悬臂梁挠度变化,利用光杠杆检测原理将微悬臂梁自由端位移偏转量放大,得到传感器位移偏转与湿度关系.结果表明:传感器在18％～77％RH的范围内,湿度变化量与位移偏转量的线性相关度为0.993 6,灵敏度约为82.93 nm/％RH;并在连续4次相对湿度为20％～77％RH的循环测试中,传感器偏转趋势基本一致,具有良好的重复性,且传感器的响应时间为5 s,恢复时间为10 s.传感器具有响应时间快、重复性好等优点,在微型湿度传感器中具有潜在应用前景.