[发明专利]基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器，其特征在于，包括：柔性衬底，非晶碳膜，以及导电电极，其中非晶碳膜沉积在柔性衬底表面，导电电极位于非晶碳膜两端，所述非晶碳膜为裂纹褶皱结构。

2.根据权利要求1所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器，其特征在于，所述的裂纹褶皱结构中的裂纹密度为10-30条/200×200μm，褶皱结构为矩形、梯形或三角形。

3.根据权利要求1所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器，其特征在于，所述的柔性衬底材料包括聚二甲基硅氧烷、聚偏二氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、天然橡胶、丁苯橡胶、环氧树脂或热塑性弹性体中的任意一种。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，包括：

预拉伸柔性衬底，将预拉伸柔性衬底放置与真空腔体内，持续通入Ar气，旋转预拉伸柔性衬底，采用磁控溅射技术，开启固体碳源靶材，在预拉伸柔性衬底表面沉积非晶碳膜，将导电金属粘贴、固化到非晶碳薄膜两端，释放预拉伸柔性衬底，得到基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器。

5.根据权利要求4所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述的预拉伸柔性衬底的伸长率为10％-100％。

6.根据权利要求4所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述的Ar气的气流量为40-100sccm。

7.根据权利要求4所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述的旋转预拉伸柔性衬底的具体步骤为：先以10-50rpm的速度正转10-80min，再反转10-80min。

8.根据权利要求4所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述的开启固体碳源前，先对旋转预拉伸柔性衬底进行刻蚀。

9.根据权利要求8所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述的刻蚀工艺为：脉冲偏压为350-450V，腔体真空度为1.6×10^-5-3×10^-5Torr，刻蚀时间为10-60min。

10.根据权利要求4所述的基于裂纹褶皱结构的非晶碳基柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述的固体碳源靶材溅射的工艺为：溅射功率为1.6-4.2kW，沉积时间为20-160min，偏压电压为200-350V，真空腔体内压力为2-4mTorr。