随着科技的发展,人们对可穿戴设备的需求越来越旺盛。柔性应变传感器可以用于可穿戴设备、医疗监视和电子皮肤等,具有广泛的应用前景。石墨烯以其诸多优点,引起科研工作者的关注,将其用来制备柔性应变传感器。但是,大多数科研工作所使用的石墨烯为液相剥离法制备的石墨烯,其缺点在于制备麻烦,且石墨烯层数、大小不可控,这给探究石墨烯柔性应变传感器的工作机理带来困难。利用化学气相沉积法来生长石墨烯,其优点在于石墨烯的大小、层数及分布可控,所以,本论文旨在通过控制石墨烯的生长条件,得到单层石墨烯小单晶,而后利用单层石墨烯小单晶,堆垛形成双层结构。两层间通过范德华力连接,利用垂直隧穿效应,从而可以实现导电。该结构的优点在于,它是最薄的利用石墨烯层片间的垂直隧穿效应制备的柔性应变检测装置,故而可通过其在拉伸过程中的变形状态,来研究石墨烯柔性应变传感器的工作原理。关于最佳的石墨烯小单晶的生长条件,经研究发现,电化学抛光能显著去除铜箔表面的轧制痕迹,有利于石墨烯小单晶在铜箔表面均匀形核及长大。在石墨烯生长环节中,生长气体流量调为10 sccm(标准立方厘米每分钟)氢气,1 sccm甲烷,生长时间32s,可以获得理想的尺寸大小及分布密度的单层石墨烯小单晶。关于如何制备双层石墨烯堆垛结构,经研究发现,通过腐蚀,将一层石墨烯小单晶转移到另一层石墨烯小单晶上,可成功制备了双层石墨烯小单晶堆垛结构。电子显微镜和拉曼光谱的表征结果,证实了这种双层堆垛结构的存在。该结构在550 nm处透光率为96.74%,拥有优异的透光性。并且将该双层结构转移到柔性基底上进行拉伸实验,通过拉曼区域测试,探究了其变形过程。最后,实验利用该双层结构,制备得到了柔性应变传感器。利用搭建的电-力学平台,对其性能进行了测试。GF值在应变为6.64%时高达2290,循环性能也很优异。本论文对其工作机理进行了探索。当基底应变为2%时,此阶段主要为石墨烯小单晶预存的波纹或褶皱被拉平的过程,但其形变小于基底应变,故而随着基底应变增加,传感器的电阻增大;当基底应变变为7%时,此阶段主要为基底被拉伸,石墨烯小单晶形变极小的阶段,故而随着基底应变增加,传感器的电阻显著增大,且幅度远大于前一阶段。并且,实验将该传感器贴在人体上进行了传感测试,测试结果揭示了未来巨大的应用前景。