Потенциально гибкий сенсор на основе матрицы ZnO-ПДМС для измерения механической нагрузки

Оптоэлектронные и наноэлектронные устройства
Авторы:
Николаева Александра Владиславовна Кондратьев Валерий Михайлович Кадинская Светлана Алексеевна Маркина Диана Евгеньевна Лендяшова Вера Вадимовна Дворецкая Лилия Николаевна Монастыренко Анатолий Ойзерович Кочетков Федор Михайлович Большаков Алексей Дмитриевич
Аннотация:

Работа посвящена созданию сенсора механического давления на основе микроструктур оксида цинка (ZnO), синтезированных низкотемпературным гидротермальным методом и инкапсулированных в полимерную матрицу полидиметилсилоксана (ПДМС). Зависимости электрофизических характеристик сенсора от величины приложенной механической нагрузки в диапазоне масс 0 г - 500 г были исследованы с помощью метода спектроскопии электрического импеданса. Полученные спектры импеданса свидетельствуют о снижении активного сопротивления (R) с увеличением массы нагрузки. Это уменьшение объясняется увеличением площади контакта между кристаллами ZnO и верхним электродом, что приводит к повышению проводимости мембраны ZnO-PDMS. Помимо резистивного отклика, датчик также демонстрирует емкостной отклик. Была оценена объемная доля ZnO и PDMS в мембране и определена электрическая емкость датчика. Полученные результаты представляют интерес в области сенсорики, диагностики здоровья человека и носимой электроники.