石墨烯压力传感器的研究进展.pdf

0 石墨烯压力传感器的研究进展 蒋圣伟 ，师 帅，袁娇娇 ，方 靖 ，徐春 林 ，汪学方 ( 华中科技大学 机械科学与工程学院 微 系统 中心，武汉4 3 0 0 7 4 ) 摘 要 ：对几 种石 墨烯 压 力传感 器 的研 究进 展 进行 了综 述 ， 包括 压 力传 感 器结 构 、原 理及 其 电学 、 力学与机械等性能的研 究，并指 出了各种石墨烯压 力传感器的优缺点 。从 中可以发现 ，石墨烯压 力传 感 器 比硅 压 力传 感 器具有 更优异 的性 能 ，包括 高量程 、 高灵敏 度 以及 纳米级 尺 寸。这 些优 点 预 示石 墨烯 压 力传感 器将 有望在 更 多场合 得 到应 用 ，如 在 生物 医学领 域 可被 用来检 测人体 内部 血 压 或 者组 织压 力 。 目前 ，石墨 烯压 力传 感 器的研 究主要 是理 论 与 实验 研 究 ，实现 商业化还 需要 一 段 时 间 ，但是 石 墨烯 的制 备 已实现 商业化 ，石墨 烯压 力传 感 器也 将走 进人 们 的生 活。 关键 词 ：石 墨烯 ；压 力传 感 器 ；高量程 ；高灵敏 度 ；纳 米级 中图分 类号 ：tp 2 1 2 文献标 识码 ：a文 章编 号 ：1 6 7 1 4 7 7 6 ( 2 0 1 3 )0 7 0 4 4 7 0 6 re s e a r c h pr o g r e s s e s o f gr a p he ne - ba s e d pr e s s u r e s e n s o r s j i a n g s h e n g we i ，s h i s h u a i ，yu a n j i a o j i a o，f a n g j i n g，xu ch u n l i n ，wa n g xu e f a n g ( i n s t i t u t e f o r mi c r o s y s t e ms ，s c h o o l o f me c h a n i c a l sc i e n c e a n d en g i n e e r i n g，hu a z h o n g un i v e r s i t y o f sc i e n c e and te c h no l o gy，w uh an 43 0 07 4，chi n a) ab s t r a c t ： the r e s e a r c h pr o g r e s s e s f o r s e v e r a l ki nd s o f g r a phe ne ba s e d pr e s s u r e s e n s or s a r e r e v i e we d，i nc l u di ng t he r e s e a r c he s of t he s t r u c t u r e，pr i nc i pl e，e l e c t r i c a l a nd m e c h a n i c a l pr o pe r t i e s f o r p r e s s ur e s e ns o r s the a d va n t a g e s a nd d i s a dv a nt a g e s o f v a r i ou s ki nds of g r a p he n e ba s e d p r e s s u r e s e n s o r s a r e po i nt e d o ut i t i s f ou nd t ha t t he p r op e r t i e s o f g r a phe ne b a s e d p r e s s ur e s e n s or s a r e s up e r i o r t o t ho s e of s i l i c o n ba s e d pr e s s u r e s e ns o r s ，i nc l u di n g t he h i g h r a ng e，h i gh s e ns i t i v i t y a n d na n os c a l e s i z e the s e a dv a n t a g e s i nd i c a t e t h a t g r a ph e ne b a s e d p r e s s u r e s e ns or s wi l l b e p r ob a b l y a p p l i e d t o mo r e o c c a s i o n s ，f o r e x a mp l e ，i t c a n b e u s e d t o d e t e c t t h e h u ma n b o d y i n t e r n a l bl o od pr e s s u r e or t i s s u e pr e s s ur e i n t he bi ome d i c a l f i e l d at p r e s e nt ，t he r e s e a r c he s on gr a p he n e ba s e d p r e s s ur e s e ns o r s a r e ma i n l y t he o r e t i c a 1 a nd e xp e r i me n t a l 。i t wi l l t a ke s ome t i m e f o r s e n s or s t o a c h i e v e c o mme r c i a l i z a t i o n bu t t h e c o mme r c i a l p r o d u c t i o n o f t h e g r a p h e n e h a s b e e n a c h i e v e d ， t he g r a phe ne ba s e d p r e s s ur e s e ns o r s wi l l a l s o c ome i nt o pe o p l es l i v e s l a t e r ke y wo r d s ：g r a p h e n e ；p r e s s u r e s e n s o r ；h i g h r a n g e ；h i g h s e n s i t i v i t y；n a n o s c a l e doi ：1 0 3 9 6 9 s s n 1 6 7 1 - 4 7 7 6 2 0 1 3 0 7 0 0 8 e eacc：7 2 3 0 -m 引 言 自2 0 0 4年 k s no v o s e l o v等人 发现石墨烯 以来 ，关 于石 墨烯显 著 的机械 、光学 与 电学等性 能 的研究 成 为人们 密切 关 注 的热 点 。石 墨 烯是 一 种由单层六角元胞碳原子构成的蜂窝状二维晶体， 收稿 日期 ：2 0 1 3 0 4 1 5 基金项 目：华 中科技大学 自主创新基金资助项 目 ( 2 0 1 3 t s 0 2 2 ) ；中央高校基本科研业务费专项资金资助项 目 e- ma i l ：h u s t j s w 1 26 c o rn 2 0 1 3 年 7 月 微纳 电子技术第5 0 卷第7 期4 4 7 蒋圣伟 等：石墨烯压力传感器 的研究进 展 具有高杨氏模量 ( 约 1 t p a ) 、高断裂强度i 8 ( 约 1 2 5 g p a )和高热导率 ( 约 5 0 0 0 w m k ) ， 载流子迁移率 高达 2 0 0 0 0 0 c m2 v s ，速度 饱和值 。 为 3 x 1 0 c m s 。石墨烯作为一种新型材 料，具有广阔的应用前景，近几年来已经开始应用 于场效应 晶体管 、气体 与化学l 】 传感器、透 明导 电薄膜 l_ 1 以及 清洁能源设备 引。 me ms压力 传 感 器 的应 用 非 常广 泛 ，现 有 me ms压力传感器普遍采用硅 薄膜 ，由于硅 的物 理性能有限 ，现有 mems压力传感 器尺寸较大 ， 灵 敏度 有 限 ，在 医学 、生 物等 纳米领 域难 以得到 广 泛应用 。单层 石墨烯 厚度 约 为 0 3 4 n ml 1 j ，石 墨烯 能承受 的最 大应 变 约 为 2 5 1 ，石 墨烯 本 身 有很 好 的压阻效应 ，不用再额外做电极 ，石墨烯 的弹性 模 量 为 3 3 5 n m，应 变系数 仅为 2 ，这表 明在小 应 变扰动下石墨烯没有电敏感 ，有巨大潜力作为触摸 屏显 示和 柔 性 电子 设 备 的 电极 材 料_ 1 。基 于 石 墨 烯的这些优点 ，科学家 开始研究石 墨烯压力传感 器 ，在理论 研究 、仿真模 拟 与实验 方面 已经取 得一 些进 展 。 本 文将 综 述 几 种石 墨烯 压 力 传 感 器 的研 究 进 展 ，包括压力传感器结构、原理及其电学力学与机 械等性能的研究 。石墨烯压力传感器按工作原理分 为 三类 ：悬浮石 墨烯 压力传 感器 、光纤 石墨 烯压力 传感器、面内和隧穿石墨烯压力传感器 。 1 悬浮石墨烯压力传感器 2 0 0 7年 ，f s c h e d i n等人 1 8 发 现 由单个 吸附 的分子诱导石墨烯薄膜发生的局部应变即使很微小 也 能被 检 测 到 。2 0 0 7年 ，j s b u n c h等 人 l 1 通 过 将 石墨烯 薄 片覆盖 在一个 空腔上 创造 了一个 悬浮石 墨烯压力传感器原型。2 0 1 1年，v s o r k i n等人 2 0 l 运用分子动力学着重研究了这种压力传感器的机械 性 能 与失效 行为 ，提 出了两种 机械失 效方 式 ，一 种 是 石 墨烯薄 片与 s i c基底 间 的共 价键 断裂 ，一种 是 石墨烯薄片的 c c键断裂 ，并解释了两种失效模 式 之 间的过 渡情况 。 2 0 1 2年 ，a d s mi t h等 人l 2 们 完 整 地 提 出 了悬 浮石 墨烯压 力传感 器 的结构 与制造 工艺 ，如 图 1 所 示，并运用 c oms ol和喇曼光谱仪对石墨烯的变 形进 行 了分 析 。外加 压力 为 1 3 9 7 8 p a时 ，单 层石 4 4 8 m i c r o n a n o e l e c t r o n i c t e c h n o l o gy vo 1 5 0 no 7 墨烯 最 大 变 形 高 达 2 8 0 n m。 应 变 与“ g” 峰 、 “ 2 d ” 峰 的喇曼位 移均呈 线性关 系 ，图 2为 6个 点 ( a，b ，c，d，e和 f)的喇 曼光 谱测 量 值 ( f点 在 中心变形 处 ) ，f点 “ g” 峰值 出现 明显 偏 移 。图 2中，a a为喇曼 位移 。 s i o 2 层 s i 层 鳓糊豳豳豳 豳 豳豳 s i i 层 o 2 层 ( b )侧面剖视 图 图 1 s i o 2基底悬浮石墨烯压力传感器示意图 fi g 1 s c he ma t i c o f t h e s i o2 s u b s t r a t e s u s p e n d e d g r a p h e n e b a s e d p r e s s u r e s e n s or 图 2 石墨烯薄膜上不 同位置的喇曼光谱( g峰) fi g 2 ra ma n s p e c t r a ( g p e a k)o f d i f f e r e n t s i t e s o n g r a p h e n e f i l ms e 硅膜 压力传 感 器 薄 膜 厚 度 一 般 为 5 3 0 , m， 其厚度是单层石墨烯厚度的几千倍 ，而薄膜厚度越 小 ，传感器 越灵 敏 ，且 硅膜 承受 的最 大应 力也要 小 于石墨烯薄膜 ，因此这种压力传感器可以应用在高 量程、高灵敏度和纳米级的环境。 o k kw o n等人 _ 2 提 出 了改 进 型 悬 浮石 墨 烯 压力传感器 ，如图 3所示 。这种压力传感器增加了 蒋圣伟等 ：石墨烯压力传感器 的研究进展 长偏移 ，t 为 温度 。外 部 压力 在 0 5 k p a 变 化 时 ， 平 均 压 力 灵 敏 度 为 3 9 4 n m k p a 。石 英 壁 厚 度 为 8 m时 ，在 6 0 0 。 c内传 感 器 工 作 的 稳 定 性 很 好 ， 温度 灵敏度 为 1 5 5 p m 。 这种压力传感器结构紧凑 ，机械强度 良好，没 有多组件装配 ，制造成本低 。此外，由于熔融石英 结 构 ，该 传感 器温度 敏感性 低 ，并具 有潜力 应用 于 井 下 、深 海 等恶劣环 境 。缺点是 工作 压力较 低 ，压 力灵敏度不高，密封空腔 内气体会有轻微泄漏。 3 面 内或隧穿石墨烯压力传感器 早 在 2 0 0 9年 ，k t l a m 等 人l 3 通 过 第 一 性 原理计算研究了纳米机电设备 中的双层石墨烯纳米 带 ( b gnr ) ，提 出 了一种 双层 石墨 烯 纳米 带设 备 ， 可作 为一种 隧穿 压力传 感器 ，压力 可 以改变石 墨烯 层 间距 ，其 结 构如 图 6所 示 ，图 6中 d 为层 间距 离 。压强 p 、总 能量 e与层 间距 离 d 的关 系 如 图 7所示 ，转换 系统 两个稳 态需 要施 加 的垂直 压 强 大 小 为 5 5 1 n n n m 。 墨 带 ( a )压力传感 器 ( b )纳米机电开关 图 6 b gnr压力传感器示意图 3 1 fig 6 s c h e m a t i c o f t h e bgnr p r e s s u r e s e n s o r 图 7 压强 、总能量与层 间距离 的关系e ， fi g 7 pr e s s u r e a n d t he t o t a l e n e r g y a s f u nc t i o ns o f t he int e r l a y e r d i s t a nc e 45 0 m i c r o n a n o e l e c t r o n i c te c h n o l o g y vo 1 5 0 no 7 2 0 1 0年，c r de a n等人 3 。 通 过实验制作 出 了 六 边 形 氮 化 硼( h e x a g o n a l b o r o n n i t r i d e ， h b n) ，由于其具 有与石 墨相 近 的 晶格 常 数 而被 认 为适合做石墨烯的衬底 。近来 的理论研究关注石墨 烯 氮化 硼 组 成 的异 质 结 构 ，j s l a wi n s k a等 人 。 研究 了石 墨烯夹 在氮 化硼层 与层之 间导 致 的可调 的 禁带 宽度 ，s d s a r ma等人 _ 3 研 究 了石 墨烯 在 氮 化 硼衬底 上 的电导率 。 2 0 1 1 年 ，浙 江 大 学 的 y x u等 人 3 提 出 了 面 内或隧穿 石墨 烯压力 传感 器 ，如 图 8所 示 ，面 内石 墨烯压 力 传 感 器 中单 层 石 墨 烯 夹 在 多 层 h b n 中 问，而隧穿石墨烯压力传感器中多层 h b n夹在多 层石墨烯中间，压力传感器的基本工作原理都是外 部压力 改变 石墨稀 氮化 硼异质 结构 的层 与层 间距 ， 进而改 变平 面 内电流或 隧穿 电流 。 氮 原 子 子 子 压力 ( a )面 内石墨烯压力传感器 ( b )隧穿石墨烯压力传感器 图 8 面内或隧穿石墨烯压力传感器示意图 3 5 fi g 8 s c h e ma t ic s o f a n i n p l a n e o r a t u n ne l i n g g r a p h e n e b a s e d pr e s s u r e s e ns o r d us a c h o v等人 l 3 通过 化学气 相沉积( c vd) 法 在 绝 缘 准 自 由 单 层 h b n 上 合 成 了 石 墨 烯 。 z l i u等 人 l 3 通 过 c vd 法 在 高 定 向 热 解 石 墨 ( ho p g) 和 机 械 剥 离 的 石 墨 烯 上 直 接 生 长 得 到 h b n。这为制 造这两 种压力 传感 器提供 了方 法 。 2层 h - b n时，面 内石墨烯压力传感器 的传输 电流与 外加 压强 的关系如 图 9所示 ，图 中 j为单 位 宽度传输电流，v 为偏置 电压，e 为能隙。当外 加压 强从 0增 大 到 2 n n n m 时 ，在 0 1 5 v 偏 置 电压 下面 内 电流将 减小 3个 数量级 ，通过 比较不 同 偏置 电压下 的电流大小 ，可 以发现 在小偏 置 电压 下 面内石墨烯压力传感器有 更小的压力临界值和工 作 待机电流比。图 1 o显示了隧穿石墨烯压力传感 蒋圣伟等 ：石墨烯压力传 感器 的研 究进展 器 的 隧穿 电流 与外加 压 强 的关 系 ，图 中 e 为 压缩 应 变 ， 为单元晶胞隧穿 电流 。当外加压强从 0增 大到 5 0 7 n n n m 时 ，隧穿 电流将 增大 3个数量 级 。虽然 隧穿 石墨 烯压 力传感 器 的制 造工 艺更 为复 杂 ，但相 比面内石墨烯压力传感器而言，前者的工 作电流与待机电流更小。 图 9 不 同偏置 电压下面 内石墨烯压力传感器传输 电流 和能隙随外加压强的变化_ 3 s fi g 9 tr a ns p o r t c u r r e nt a n d e n e r g y g a p o f t h e i n - p l a n e g r a p h e n e b a s e d p r e s s u r e s e n s o r a s f u n c t i o n s o f e x t e r na l p r e s s ur e u n d e r v a r i o u s b i a s v o l t a g e 图 1 0 不同 h - b n层数下隧穿石墨烯压力传感器的隧穿电流 和压缩应变随外加压强的变化 3 5 3 fi g 1 0 tu n n e l i n g c u r r e nt a n d c o mp r e s s i o n s t r a i n r a t i o o f t h e t u n n e l i n g g r a p h e ne b a s e d p r e s s u r e s e ns o r a s f un c t i o n s o f t h e e x t e r n a l p r e s s ur e wi t h d i f f e r e n t h - bn l a y e r s 。 这种压力传感器检测最大压力可达 5 gp a ，比 一 般 me ms压力传感器大 2 3个数量级 ，虽然灵 敏度较低 ，但这两种压力传感器的尺寸均为纳米尺 度 ，而 传统 me ms压 力传 感器 为微 米尺 度 。 2 0 1 3 年 7月 4 结 语 本文综述 了几种 石墨烯压力传 感器的研究进 展 ，可 以看 出 ，悬 浮石 墨烯 压力 传感器 能检 测 gp a 级别 的压 力 ，且具 有很 高 的灵敏 度 ，改 进 型悬浮压 力传感器单层石墨烯薄膜能显著提高灵敏度 。喇曼 光谱 仪可 以通 过分 析石 墨烯 的喇 曼光谱 得到 应变大 小。一种微型光纤石墨烯压力传感器，结构紧凑 ， 可工作在高温恶劣环境 。面内或隧穿石墨烯压力传 感器的压力测量可达到原子范围，外加压强从 0增 大到 5 0 7 n n n m 时 ，电流 的变化范 围高达 3个 数量 级 。 对 比三种 结构 可 以看 出 ，悬 浮石 墨烯压 力传感 器 中 s i o 。与 s i c基 底 的 性 质远 不 如 石 墨 烯 的 内在 性质 ，这 对传 感器 的结 构与 功能会 产生 局 限性 ，而 面内或隧穿石墨烯压力传感器 的 h - b n基底具有与 石 墨相 近 的晶格 常数 而适合 做石 墨烯 的衬底 。悬 浮 石 墨烯压 力传 感 器 灵 敏 度最 高 ，适 用 于 高 压 环境 。 光纤石墨烯压力传感器结构 最简单，工作压力最 低 ，适用于高温恶劣环境 。 虽然石墨烯压力传感器的性能十分优异，但是 关 于这 方面 的研究 才 刚刚起 步 ，大多处 于理 论研究 与建 模 仿真 阶段 ，且制 备 高质量 单层 或几层 石墨烯 技术 还 不够成 熟 ，距离 将其 用于 日常 生活还 有很 长 时间，这需要科研工作者付 出更多的努力。 参 考文 献 ： 1 no vo s e l o v k s ， ge i m a k，mor o z o v s v，e t a 1 e l e c t r i c f i e l d e f f e c t i n a t o mi c a l l y t h i n c a r b o n f i l ms j s c i e n c e ， 2 0 0 4，3 0 6 ( 5 6 9 6) ：6 6 6 6 69 e 2 5 g ome z - n a v a r ro c， b ur g ha rd m，k e r n k e l a s t i c p r o - p e r t i e s o f c h e mi c a l l y d e r i v e d s i n g l e g r a p h e n e s h e e t s e j na n o le t t e r s ，2 0 0 8，8 ( 7 )：20 452 0 4 9 c 3 3 c as tr o ne to a h，gui n ea f，p e r e s n m r，e t a 1 th e e l e c t r o n i c p r o p e r t i e s o f g r a p h e n e j re v mo d p h y s ， 2 0 0 9，8 1 ( 1 )：1 0 91 6 2 4 3 novos e l ov k s，ge i m a k，mo roz ov s v，e t a 1 two d i me n s ion a l g a s o f ma s s l e s s di r a c f e r m i o n s i n g r a p h e n e j na t u r e ，2 0 0 5 ， 4 3 8 ( 7 0 6 5 ) ：1 9 7 2 0 0 5 nai r r r，b l ake p， g ri go r e nko a n， e t a 1 f i n e s t r u c t u r e c o n s t a n t d e f i n e s v i s u a l t r a n s p a r e n c y o f g r a p h e n e j sc i e nc e ，2 0 0 8，3 2 0 ( 5 8 81 ) ：1 3 0 8 e 6 3 gus y ni n v p ，s har ap ov s g，c arb o t te j p un u s u a l mi c r o wa v e r e s p o n s e o f d i r a c q u a s i p a r t i c l e s i n g r a p h e n e j p h y s i c a 1 re v i e w i e t t e r s 2 0 0 6。9 6 ( 2 5 )2 5 6 8 0 2 12 5 6 8 0 2 4 微纳 电子技术g5 o 卷第7 期4 5 1 蒋圣伟等 ：石 墨烯压力传感器 的研 究进展 1- 7 3 l e e c g， we i x d， ky s a r j w， e t a 1 me a s u r e me n t o f t h e e l a s t i c p r o p e r t i e s a n d i n t r i ns i c s t r e n g t h o f mo n o l a y e r g r a ph e n e j s c i e n c e ， 2 0 0 8 ， 3 2 1( 5 8 8 7 ) ：3 8 53 8 8 e 8 3 b o l oti n k i ，s i ke s k j ，j i ang z，e t a 1 ul t r a h i g h e l e c t r o n mo b i l i t y i n s u s p e n d e d g r a p h e n e e j s o l i d s t a t e c o mmu n i c a t i o n s ， 2 0 0 8 ，1 4 6 ( 9 1 o ) ：3 5 1 3 5 5 9 3 b al and i n a a，ghos h s ，b ao w z，e t a 1 s u p e r i o r t h e r ma l c o n d u c t i v i t y o f s i n g l e l a y e r g r a p h e n e e j na n o l e t t e r s，2 0 0 8，8 ( 3 )：9 0 29 0 7 1 o 3 c ai w w，z hu y w ，l i x s ，e t a 1 l a r g e a r e a f e w - l a y e r g r a p h e n e g r a p h i t e f l ms a s t r a n s p a r e n t t h i n c o n d u c t i n g e l e c t r o d e s e j ap p l i e d p h y s i c s l e t t e r s ，2 0 0 9 ，9 5 ( 1 2) ： 1 2 3 11 5 1 1 2 31 1 5 3 1 1 he e rs c he h b，j ari l l o her r er o p ，oos ti n ga j b ，e t a 1 b i p o l a r s u p e r c u r r e n t i n g r a p h e n e e j na t u r e ， 2 0 0 7，4 4 6 ( 7 1 31 )：5 6 5 9 1 2 3 d an y p ，l u y， kyb e r t n j ， e t a 1 i n t r i n s i c r e s p o n s e o f g r a p h e n e v a p o r s e n s o r s e j na n o l e t t e r s ，2 0 0 9 ，9 ( 4 ) ： 1 4 7 2 1 4 7 5 e 1 3 3 moh an ty n，b e r r y vg r a p h e n e - b a s e d s in g l e - b a c t e r i u m r e s o l u t i o n b i o d e v i c e a n d dna t r a n s i s t o r ： i n t e r f a c i n g g r a p h e ne d e r i v a t i v e s w i t h n a n o s c a l e a n d mi c r o s c a l e b i o c o mp o n e n t s e j na n o le t t e r s，2 0 0 8，8 ( 1 2) ：4 46 94 4 7 6 1, 1 4 b e c e rr i l h a， mao j ，l i u z f， e t a 1 ev a l u a t i o n o f s o l u t i o n p r o c e s s e d r e d u c e d gr a p h e n e o x i d e f il ms a s t r a n s p a r e n t c o n d u c t o r s e j ac s na n o 。2 0 0 8 ， 2 ( 3 ) ： 4 6 34 7 0 1 5 3 z hu y w ， mural i s ，s to l l e r m d，e t a 1 mi c r o wa v e a s s i s t e d e x f o l i a t i o n a n d r e d u c t i o n of g r a p h i t e o x i d e f o r u l t r a c a p a c i t o r s i- j c a r b o n ，2 0 1 0 ， 4 8 ( 7 ) ：2 1 1 8 2 1 2 2 e 1 6 3 c o cc o g， c ade l ano e，c ol omb o l ga p o p e n i n g i n g r a p h e n e b y s h e a r s t r a i n e j p h y s i c a l re v i e w： b，2 0 1 0 ，8 1 ( 2 4 )：2 41 41 2 12 41 41 2 4 1 7 huang m y， gre e r j rme a s u r i n g g r a p h e n e p i e z o r e s i s t a n c e v i a i n - s i t u n a n o i n d e n t a t io n e j e c s t r a n s a c t i o n s ， 2 o1 1，35 ( 3) ：2 1 121 6 e 1 8 3 s che di n f， g e i m a k， mor oz o v s v，e t a 1 d e t e c t i o n o f i n d i v i d u a l g a s mo l e c u l e s a d s o r b e d o n g r a p h e n e j na t u r e m a t e r i a l s ，2 0 0 7，6 ( 9 )：6 5 26 5 5 1 9 b unch j s ，v a n d e r z ande a m，ve rb r i d ge s s ，e t a 1 e l e c t r o me c h a n i c a l r e s o n a t o r s f r o m g r a p h e n e s h e e t s j s c i e n c e ，2 0 0 7，3 1 5 ( 5 8 1 1 )：4 9 049 3 2 o 3 s orki n v，z hang y wgr a p h e n e - b a s e d p r e s s u r e n a n o s e n s o r s 口 j o u r n a l o f mo l e c u l a r ma t e r i a l s ， 2 0 1 1 ， 1 7( 1 1 ) ： 2 8 2 52 8 3 0 2 1 s mi th a d，vaz i ri s ，d e l i n a，e t a 1 s t r a i n e n g i n e e r i n g i n s us p e n d e d g r a p h e n e d e v i c e s f o r p r e s s ur e s e n s o r a p p l i c a t i o n s e c p r o c e e d i n g s o f t h e 1 3 i n t e r n a t i o n a l c o n f e r e n c e o n ul t i ma t e i n t e gr a t i o n o n s i l i c o n ( u li s) gr e n o bl e ，fr a n c e ，2 01 2：2 1 2 4 1 2 2 3 ni z h，y u t，lu y h，e t a 1 un i a x i a l s t r a i n o n g r a p h e n e ； ra ma n s p e c t r o s c o p y s t u d y a n d b a n d - g a p o p e n i n g j 45 2 mi c r o n a n o e l e c t r o n i c te c h n o l o g y vo 1 5 0 no 7 acs na n o，2 0 0 8，2 ( 1 1 )：2 3 0 1 2 30 5 1, 2 3 3 k wonok，l e e j h， ki m k s ， e t a 1 d e v e lo p i ng u l t r a s e n s i t i v e p r e s s u r e s e n s o r b a s e d o n g r a p h e n e n a n o r i b b o n：mo l e c u l a r d y n a m i c s s imu l a t i o n e j p h y s i c a ： e， 2 0 1 3 ， 4 7 ： 61 1 e 2 4 3 x i e h m， dab ki e wi c z p ，ul r i c h r， e t a 1 s i d e h o l e f i b e r f o r f i b e r - o p t i c p r e s s u r e s e n s i n g j op t i c a l l e t t e r s ， 1 9 8 6，1 1 ( 5 )：3 3 33 3 5 1, 2 5 3 x u m g，re e ki e l，c how y t， e t a 1 o p t i c a l in f i b r e g r a t i n g h i g h p r e s s u r e s e n s o r e j e l e c t r o n i c s l e t t e r s 。1 9 9 3 ， 2 9 ( 4)：3 9 839 9 2 6 j e war t c m， wang q q， c anni ng j ，e t a 1 ul t r a f a s t f e mt o s e c o n d 。l a s e r 。 i n d u c e d f i b e r br a g g g r a t i n g s i n a i r - h o l e mi - c r o s t r u c t u r e d f i b e r s f o r h i g h t e mp e r a t ur e p r e s s u r e s e n s i n g j 1 op ri e s l e t t e r s ，2 0 1 0 ， 3 5( 9 ) ：1 4 4 3 1 4 4 5 1, 2 7 3 do nl agi c d，c i b ul a e al l f i b e r h i g h s e n s i t i v i t y p r e s s u r e s e n s o r wi t h s i o 2 d i a p h r a g m j op t i c s l e t t e r s ， 2 0 0 5 ， 3 0 ( 1 6 )：2 0 712 0 7 3 1, 2 8 3 f u h y， wu c， ts e m l v，e t a 1 hi g h p r e s s u r e s e n s o r b a s e d o n p h o t o n i c c r y s t a l f i b e r f o r d o wn h o l e a p p l i c a t i o n e j ap p l i e d op t i c s，2 0 1 0，4 9 ( 1 4) ：2 6 3 92 6 4 3 2 9 3 ma j ，j i n w，ho h l，e t a 1 hi g h s e n s i t i v i t y f i b e r t i p p r e s s u r e s e n s o r w i t h g r a p h e n e d i a p h r a g m j op t i c s l e t t e r s ，2 01 2，3 7 ( 1 3) ：2 4 9 32 4 9 5 e 3 o ma j ，j u j ，j i n l，e t a 1 a c o mp a c t f i b e r t i p mi c r o c a v i t y s e n s o r f o r h i g h p r e s s u r e me a s u r e me n t j i e e e p h o t o n i c s te c h n o l o g y le t t e r s，2 0 1 1，2 3 ( 2 1 )：1 5 611 5 6 3 3 1 l am k t，l e e c k， li ang gb i l a y e r g r a p h e n e n a n o r i b b o n n a n o e l e c t r o m e c ha n i c a l s y s t e m d e v i c e ： fl c o mp ut a t i o n a l s t u d y e j ap p l i e d p h y s i c s l e t t e r s ， 2 0 0 9 ， 9 5 ( 1 4 ) ：1 4 3 1 0 7 1 1 4 31 0 7 3 3 2 3 d e an c r，y oun g a f，me ri c i ，e t a 1 b o r o n n i t r i d e s u b s t r a t e s f o r h ig h q u a l i t y g r a p h e n e e l e c t r o n i c s j na t u r e na n 0 t e c h n o l o g y，2 01 0，5 ( 1 0) ：7 2 2 7 2 6 e 3 3 s l 栅n s ka j ， z as a da i ， kl us e k z e n e r g y g a p t u n i ng i n g r a p h e n e o n h e x a g o n a l b o r o n n i t r id e b il a y e r s y s t e m 口 p h y s i c a l re v i e w ：b，2 01 0，8 1 ( 1 5 ) ： 1 5 5 4 3 3 1 1 5 5 4 3 3 9 e 3 4 3 s arma s d，hwang e hc o n d u c t i v i t y o f g r a p h e n e o n b o r o n n i t r i d e s u b s t r a t e s i- j p h y s i c a l re v i e w：b，2 0 1 1 ，8 3 ( 1 2 )：1 2 1 4 0 5 1 1 21 4 0 5 4 1, 3 5 xu y。g uo z d， c he n h b， e t a 1 i n p l a n e a n d t u n n e l i n g p r e s s u r e s e n s o r s b a s e d o n g r a p h e n e h e x a g 0 n a l b o r o n n i t r i d e h e t e r o s t r u c t u r e s e j ap p l i e d p h y s i c s l e t t e r s ，2 0 1 1 ，9 9 ( 1 3 )：1 3 31 0 9 1 1 3 31 0 9 3 3 6 3 us ach0v d，adamc huk v k，ha