基于碳纳米管场发射的纳机电力传感技术研究

碳纳米管有许多独特的优良特性，良好的场发射特性是其重要特性之一。利用碳纳米管场发射效应制作显示器、电子源等研究已有大进展，而利用其研制传感器还是空白。本课题的目标是研究基于碳纳米管的纳机电（NEMS）力传感技术，在碳纳米管生长技术和MEMS技术的基础上,通过这两项技术的有机结合，实现高灵敏度NEMS力传感器的原型，初步实现NEMS加速度计，并在将来扩展到NEMS陀螺等多种NEMS传感器。主要研究内容包括：碳纳米管场发射电流的距离敏感性研究；基于碳纳米管场发射的力传感结构的设计、建模、仿真和实验研究；MEMS制作工艺与选择性定向生长碳纳米管工艺的结合的研究；基于碳纳米管的力传感器的封装技术研究；基于碳纳米管的力传感器的检测、驱动及控制技术研究。微小、高精度的加速度计和陀螺等力传感器在航天航空、汽车、工业控制、能源、环保及医疗卫生等领域有广泛的应用前景，特别是在国防惯性导航方面有迫切需求。