[发明专利]基于石墨烯氧化物的真空传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于石墨烯氧化物的真空传感器，用于对真空腔体中的真空度进行检测，其特征在于，所述真空传感器包括：还原氧化石墨烯薄膜，以及，设置在所述还原氧化石墨烯薄膜上的两个以上电极，且该两个以上电极彼此间隔设置；

其中，所述还原氧化石墨烯薄膜的厚度为1nm～40nm，其中还原氧化石墨烯的片层数为1～3层，片层之间存在尺寸为0.6～1.4nm的间隙；

并且，所述还原氧化石墨烯薄膜的导电率为0.05～10S/cm。

2.根据权利要求1所述的真空传感器，其特征在于：所述还原氧化石墨烯薄膜的厚度为1nm～10nm。

3.根据权利要求2所述的真空传感器，其特征在于：所述还原氧化石墨烯薄膜的厚度为1nm～2nm。

4.根据权利要求1所述的真空传感器，其特征在于包括：所述还原氧化石墨烯薄膜的导电率为0.5～3S/cm。

5.如权利要求1-4中任一项所述基于石墨烯氧化物的真空传感器的制备方法，其特征在于包括：

提供厚度为1nm～40nm的氧化石墨烯薄膜，并且其中氧化石墨烯的片层数为1～3层；

在所述氧化石墨烯薄膜上设置彼此间隔的两个以上电极；

以及，对所述氧化石墨烯薄膜进行还原处理，使其中的氧化石墨烯被部分还原，直至所获还原氧化石墨烯薄膜的导电率为0.05～10S/cm，从而制得所述真空传感器。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括：

采用自组装法或溶液法，并通过物理吸附和/或共价键结合的方式在基底上制备形成所述氧化石墨烯薄膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：以氧化石墨烯水分散液作为原料，并至少通过自主装法或旋涂、滴注、提拉中的任意一种溶液法使氧化石墨烯物理吸附和/或共价键结合于绝缘基底表面，从而形成所述氧化石墨烯薄膜。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯薄膜的为1nm～10nm。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯薄膜的厚度为1nm～2nm。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括：对所述氧化石墨烯薄膜进行还原处理，直至所获还原氧化石墨烯薄膜的导电率为0.5～3S/cm，从而制得所述真空传感器。

11.根据权利要求5或10所述的制备方法，其特征在于包括：至少采用热还原法、化学还原法中的任意一种方式对所述氧化石墨烯薄膜进行所述的还原处理。

12.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括：至少采用热蒸镀、磁控溅射或光刻中的任意一种方式在所述氧化石墨烯薄膜上形成作为所述电极的金属层。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：

提供表面覆盖有二氧化硅层的硅片作为基底，

以氧等离子体对所述基底表面进行处理，其中氧等离子体的功率为50～300W，处理时间为30s～5min；

采用溶液法在基底表面制备形成所述氧化石墨烯薄膜。

14.一种真空测试系统，其特征在于包括：

如权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯氧化物的真空传感器；

以及，与所述真空传感器连接的半导体特性分析系统。

15.根据权利要求14所述的真空测试系统，其特征在于：所述半导体特性分析系统的探针通过银胶与所述真空传感器的电极电连接。

16.一种真空测试方法，其特征在于包括：

提供权利要求14或15所述的真空测试系统；

将所述真空传感器的电极与半导体特性分析系统的探针电连接，并将所述真空测试系统置于待测试的真空腔体内；

通过所述半导体特性分析系统至少测定所述真空传感器的电流变化情况，进而至少实现对所述真空腔体内气压的检测。