斯圖加特工程公司Bosch的RobertRoelver在本周四的2015石墨烯周上介紹，該公司研究人員與Max-Planck的研究人員創(chuàng)建了一個(gè)基于石墨烯的磁傳感器，比同等的基于硅的設(shè)備靈敏度高100倍。
Bosch傳感器發(fā)展
Bosch長(zhǎng)期從事傳感器技術(shù)，特別是在汽車行業(yè)的。在2008年，Bosch把業(yè)務(wù)從壓力、加速度和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器擴(kuò)大到地磁、溫度、濕度、空氣質(zhì)量和聲壓設(shè)備，包括用于家用電子產(chǎn)品如手機(jī)。Roelver指出，Bosch是世界微機(jī)傳感器的頭號(hào)供應(yīng)商，擁有10億歐元銷售額。
Bosch看石墨烯
石墨烯是否可以改善傳感器性能和制造新的傳感應(yīng)用？Bosch一直在研究二維材料在它的壓力、磁性、濕度、氣體和聲壓設(shè)備中的應(yīng)用。第一步是看它的制備方法。自上而下的生產(chǎn)石墨烯如機(jī)械和化學(xué)剝落無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模，所以Bosch關(guān)注的是自下而上的方法如熱解碳化硅，CVD。后者的方法是適合量產(chǎn)的，前者可能也是。
Roelver表示，基于石墨烯的傳感器將需要5-10年才可以建立具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)，這是由于目前缺乏大型的晶片和轉(zhuǎn)移合成技術(shù)。
基于石墨烯的磁傳感器
基于成本和技術(shù)，Bosch和Max-Planck的研究人員考慮了多種磁傳感器基底。Bosch的磁傳感器基于霍爾效應(yīng)的，在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子受到洛侖磁力，電子偏轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生可測(cè)量的霍爾電壓。磁傳感器的性能包括2個(gè)參數(shù)：敏感性，取決于載流子的數(shù)目；功耗，與載流子遷移率成反比。石墨烯高的載流子遷移率使其可以應(yīng)用在這類設(shè)備上，而B(niǎo)osch領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)的成果證實(shí)了這個(gè)可能。
Roelver報(bào)告中，最壞情況下石墨烯的性能與硅的大致相當(dāng)。在最好的情況下，石墨烯的測(cè)試結(jié)果比硅有一個(gè)巨大的進(jìn)步。石墨烯為磁傳感器提供了高的性能。
石墨烯傳感器高100倍靈敏度
硅基的傳感器靈敏度為70伏特每安培特斯拉，而氮化硼和石墨烯的可達(dá)到7,000伏特每安培特斯拉，這是一個(gè)令人膛目結(jié)舌的兩個(gè)數(shù)量級(jí)的提高。
總結(jié)完這個(gè)驚人的研究成果后，Roelver強(qiáng)調(diào)Bosch非常重視石墨烯未來(lái)商業(yè)技術(shù)。
來(lái)源：www.graphenes.net
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