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基于多壁碳納米管場發射與吸附原理的壓力傳感技術研究
康頌; 董長昆; 張純 溫州大學微納結構與光電器件研究所; 浙江溫州325035; 溫州市承泰電子有限公司; 浙江溫州325000
關鍵詞：多壁碳納米管 化學氣相沉積 吸附 場發射 氣體壓力傳感
摘要：設計了一種基于多壁碳納米管(MWNT)場發射和氣體吸附的壓力傳感器。通過熱化學氣相沉積法(CVD)在合金基底上直接制備具有強附著性能的MWNT薄膜,以MWNT薄膜為場發射陰極,利用氣體吸附引發的場發射電流增強效應,測量環境壓力。在實驗室條件下分別測試了N2和大氣成分下的氣體壓力傳感性能,結果顯示,MWNT陰極材料在兩種氣體環境中均存在小電流場發射隨真空壓力升高而增長的傳感效應。基于該效應,設計了一種微型實用型壓力傳感器。該傳感器具有量程寬(1×10^-7~1×10^-3 Pa)、體積小(4 mm×5 mm×9 mm)、功耗低(5×10^-6~0.8 W)、無干擾、長壽命等優點。傳感器封裝在X光管中進行測試的結果表明,封裝后X光管內部真空度升高可達2個數量級,且X光管的真空度隨放置時間的延長而變差,結果符合理論預期。
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