[发明专利]一种温度传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种温度传感器，该温度传感器包括柔性基板、下金属电极、石墨烯阵列层和n个上金属电极；柔性基板中设有呈阵列式结构的n个通孔，石墨烯阵列层中含有n个石墨烯柱体；下金属电极固定连接在柔性基板的底面，上金属电极固定连接在柔性基板的顶面，且每个上金属电极覆盖柔性基板的一个通孔；石墨烯柱体位于柔性基板的通孔中，石墨烯柱体的顶面与上金属电极的底面连接，石墨烯柱体的底面与下金属电极的顶面连接；石墨烯柱体、上金属电极和柔性基板的通孔分别一一对应。该温度传感器一次可测多点温度，且结构简单、灵敏度高、柔性和生物兼容性好，实用价值极高。

技术领域

本发明涉及一种传感器及其制备方法，具体来说，涉及一种温度传感器及其制备方法。

背景技术

目前，人们为了检测温度已经发明了各种各样的温度传感器，尤其是基于材料温度——电阻变化特性的温度传感器。按照传感器材料及电子元件特性可分为热电阻式和热电偶式两类。其中热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。目前大部分热电阻式温度传感器是以金属制作的，最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻，而且大都是非柔性且生物兼容性不好。

单只温度传感器一次只能检测某一个点的温度，在需要同时检测一个面上各点的温度时，只能用若干这种分离的单只传感器来实现检测，给应用带来了不便。

发明内容

技术问题：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种温度传感器及其制备方法，该温度传感器一次可测多点温度，且结构简单、灵敏度高、柔性和生物兼容性好，实用价值极高。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种温度传感器，该温度传感器包括柔性基板、下金属电极、石墨烯阵列层和n个上金属电极；柔性基板中设有呈阵列式结构的n个通孔，石墨烯阵列层中含有n个石墨烯柱体，n为整数，且n≥2；下金属电极固定连接在柔性基板的底面，上金属电极固定连接在柔性基板的顶面，且每个上金属电极覆盖柔性基板的一个通孔；石墨烯柱体位于柔性基板的通孔中，石墨烯柱体的顶面与上金属电极的底面连接，石墨烯柱体的底面与下金属电极的顶面连接；石墨烯柱体、上金属电极和柔性基板的通孔分别一一对应。

作为优选，所述的下金属电极覆盖整个柔性基板的底面。

作为优选，所述的柔性基板由LCP材料制成。

作为优选，所述的柔性基板通过激光打孔制作成阵列结构的通孔。

作为优选，所述的柔性基板中的通孔的直径在150微米到250微米之间，相邻通孔之间的而距离为0.5毫米到1毫米。

一种上述的温度传感器的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

第一步：对柔性基板进行激光打孔，构成阵列式结构的通孔；

第二步：利用层压法将柔性基板与金属箔粘合，金属箔构成下金属电极；

第三步：在柔性基板上旋涂氧化石墨烯层，氧化石墨烯覆盖在柔性基板的上表面，且填充柔性基板的通孔中；

第四步：进行高温加热，将氧化石墨烯层还原成石墨烯层；

第五步：刮去位于柔性基板上表面的石墨烯层，位于柔性基板中的石墨烯层构成石墨烯阵列层；

第六步：在柔性基板上表面涂上光刻胶，光刻胶位于柔性基板通孔外侧；

第七步：利用磁控溅射法，在LCP基板上表面和光刻胶上表面，溅射一层金属，形成金属薄层；

第八步：去除光刻胶以及位于光刻胶上表面的金属薄层，在LCP基板上表面形成上金属电极，制成传感器。

作为优选，所述的柔性基板由LCP材料制成。