石墨烯基传感器件_孙立涛著_9787562859956

本书主要介绍石墨烯基传感器件的基本概念、分类、原理、器件的特性，分析了现阶段存在的问题，并对未来的发展趋势作了展望；系统性地介绍了各类石墨烯基传感器的制造工艺、特性参数、传感原理以及具体应用等。本书分为９章，内容包括石墨烯基传感器的基本概述、石墨烯基气体传感器、石墨烯基湿度传感器、石墨烯基离子传感器、石墨烯基光电探测器、石墨烯基力敏传感器、石墨烯基温度传感器、石墨烯基磁传感器、石墨烯基生物传感器。
本书可供石墨烯基传感器相关专业的学生、教师、科研人员学习参考，同时可为广大石墨烯基传感器领域的相关从业人员提供参考信息和可靠依据。

石墨烯是碳的同素异形体大家族的又一个传奇，也是当今横跨学术界和产业界的超级明星，几乎到了家喻户晓、妇孺皆知的程度。当然，石墨烯是当之无愧的。作为由单层碳原子构成的蜂窝状二维原子晶体材料，石墨烯拥有无与伦比的特性。理论上讲，它是导电性和导热性较好的材料，也是理想的轻质高强材料。正因如此，一经问世便吸引了全球范围的关注。石墨烯有可能创造一个全新的产业，石墨烯产业将成为未来全球高科技产业竞争的高地，这一点已经成为国内外学术界和产业界的共识。
从2004年至今，已经有了近十六年的历史沉淀。无论是石墨烯的基础研究，还是石墨烯材料的产业化实践，人们都有了更多的一手材料，更有可能对石墨烯材料有一个全方位套丛书出的、科学的、理性的认识。总结历史，是为了更好地走向未来。对于新兴的石墨烯产业来说，“战略前沿新材料——石墨烯出版工程”的出版意义也是不言而喻的。事实上，国内外已经出版了数十部石墨烯相关书籍，其中不乏经典性著作。本丛书的定位有所不同，希望能够全面总结石墨烯相关的知识积累，反映石墨烯领域的国内外前沿研究进展，展示石墨烯新材料的产业化现状与发展前景，尤其希望能够充分体现国人对石墨烯领域的贡献。
本丛书共包括22分册，执笔作者20余位，都是石墨烯领域的重量级学者、专家，因此可以从源头上保障丛书的专业性和科学性。丛书分五大部分，囊括了从石墨烯的基本性质和表征技术，到石墨烯材料的制备方法及其在不同领域的应用，以及石墨烯产品的计量检测标准等全方位的知识总结。同时，两份产业研究报告详细阐述了世界各国的石墨烯产业发展现状和未来发展趋势。除此之外，丛书还为广大石墨烯迷们提供了一份科普读物《有问必答：石墨烯的魅力》，针对广泛征集到的石墨烯相关问题答疑解惑，去伪求真。
本丛书的内容涵盖石墨烯新材料的方方面面，每个分册也相对独立，具有很强的系统性、知识性、专业性和即时性，凝聚着各位作者的研究心得、智慧和心血，供不同需求的广大读者参考使用。希望丛书的出版对中国的石墨烯研究和中国石墨烯产业的健康发展有所助益。

传感技术是研究传感器的材料、结构、性能和应用的综合性技术，是涉及物理、数学、材料、化学等多学科的前沿技术。在信息化革命的浪潮中，特别是物联网技术蓬勃发展的当下，传感技术作为信息技术中的关键组成部分，越来越被产业界、科技界以及国防工业界所重视。传感技术在信息技术中的地位至关重要，如果不依靠传感技术对被测物体进行精确可靠的测量，即便信息处理和传输技术再高超也没有任何意义。
传感器往往被比喻成人的感官，例如光传感器之于视觉、气体传感器之于嗅觉、化学传感器之于味觉、压力应变传感器之于触觉和声传感器之于听觉等。随着传感技术的不断发展，现在的传感器已经可以用于各种人类无法适应的严苛环境，其测量精度、测量范围等也都远远超过人体感官本身。因此，传感器能够提供丰富的人体感官无法获得的信息，可以被认为是人体感官的延伸。
作为一项高度学科交叉与融合的技术，传感技术的发展往往因为材料、物理、化学、生物、信息等各个学科的发展而发生革命性的变化。近十年来，新兴材料石墨烯由于其较高的杨氏模量、较大的比表面积（2630m2·g-1）、较高的热导率以及室温下较大的电子迁移率等优点，在国内外的传感器研究领域掀起了一股热潮，并取得了诸如单分子检测等一系列具有颠覆性技术的成果，带动传感器制造领域以及相关应用领域的快速发展。
在石墨烯基传感器的研究领域中，我国与国外先进水平差距不大，甚至有些方面还走在国际前列。但是，目前这一领域的发展依然面临下列几个问题：（1）用于传感器研究的石墨烯材料的稳定性和可控性有待进一步提高；（2）传感机理的研究有待进一步深入；（3）制造工艺的标准化程度有待进一步完善。
为了适时地总结近年来石墨烯基传感器的发展经验和教训，给广大石墨烯基传感器领域的相关从业人员提供更多有价值的参考信息和可靠依据，我们通过广泛调研国内外的研究成果，结合自身长期在石墨烯基传感器领域中教学、科研、产业化的实际经历，在华东理工大学出版社的支持下，编写了《石墨烯基传感器件》这本书。本书共分９章。第１章主要介绍了石墨烯基传感器件的基本概念、分类、原理、器件的特性，分析了现阶段存在的问题，并对未来发展趋势做了展望。在随后的章节中系统性地介绍了各类石墨烯基传感器，包括化学量传感器（第２～４章）、物理量传感器（第５～８章）和生物量传感器（第９章）。内容主要包括相关传感器件的制造工艺、特性参数、传感原理以及具体应用等。本书注重系统性、逻辑性、可读性，力求做到深度与广度的平衡，深入浅出地为读者介绍国内外行业发展的新动态、新技术、新概念等，注重理论与实践的结合，体现学术水平和应用价值。
东南大学电子科学与工程学院孙立涛教授对本书的编写进行了全面指导，万树博士负责统筹编写工作，毕恒昌、尹奎波、徐涛、黄海舟、朱志鸿、万昊、刘荟、吴楠负责各章节资料的收集、整理、校阅、修改等。十分感谢黄庆安教授、任天令教授、朱宏伟教授等在本书编写过程中给予的支持和帮助。
本书的撰稿人员虽然长期处于石墨烯基传感器科研生产的一线，但是科技发展一日千里，书中的纰漏和不足之处在所难免。另外，书中有些理论和观点还有待时间的考验。不妥之处，恳请专家和读者批评指正！
希望本书能为广大读者带来帮助，为我国石墨烯基传感器领域的发展尽绵薄之力。
孙立涛
2019年6月于南京

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