在當今的科技快速發展時代，微電子機械系統（MEMS）技術已成為推動現代傳感器技術革新的關鍵力量。MEMS壓力傳感器，作為其中的重要分支，廣泛應用于生物醫學、航空航天、汽車工業等多個領域。隨著對傳感器性能要求的不斷提高，研究者們開始尋求新材料和新技術，以實現更高靈敏度、更快響應速度和更好穩定性的壓力傳感器。

本研究的核心在于探索基于二維（2D）材料PdSe2的壓阻式壓力傳感器。PdSe2作為一種新興的2D材料，因其出色的應變感應性能和可調的電子特性而備受關注。然而，傳統的化學氣相沉積（CVD）生長2D薄膜的方法存在一定的局限性，如復雜的轉移過程和高熱處理引入的晶格缺陷，這些都限制了2D材料在MEMS壓力傳感器中的應用。

針對以上問題，電子科技大學電子薄膜與集成器件國家重點實驗室李春教授課題組利用了澤攸科技的無掩膜光刻機成功制備了基于PdSe2薄膜的差壓傳感器，該設備以其獨特的納米壓電位移臺拼接技術、紅光引導曝光技術、所見即所得的特點，以及OPC修正算法優化圖形質量的優勢，為該實驗提供了有力支持。

相關研究成果以"Differential pressure sensors based on transfer-free piezoresistive layered PdSe2 thin films"發表在著名期刊《Nanotechnology》上。

實驗中，他們首先利用等離子體增強硒化（PES）技術，在SiNx膜上直接生長了PdSe2多晶薄膜。這一創新的低溫生長過程不僅避免了傳統化學氣相沉積（CVD）過程中復雜的轉移步驟，還顯著提高了材料的應變感應性能。通過這種方法，研究團隊成功制備了7.9 nm厚的PdSe2薄膜，并通過原子力顯微鏡（AFM）、拉曼光譜、X射線光電子能譜（XPS）和透射電子顯微鏡（TEM）等技術對薄膜的結構和化學成分進行了全面的表征。

進一步地，研究團隊采用了Wheatstone橋電路設計來提高傳感器的溫度穩定性，并通過實驗驗證了該設計在25°C至55°C范圍內有效抑制了溫度漂移。實驗結果表明，該傳感器在0至60 kPa的差壓范圍內展現出了3.9 × 10^-4 kPa^-1的高靈敏度，并且響應時間小于97毫秒，顯示了其在快速響應壓力變化方面的潛力。

PdSe2薄膜差壓傳感器的性能

此外，研究還展示了該MEMS壓力傳感器在重復加載和卸載過程中的穩定性和可靠性。通過在0至60 kPa的壓力范圍內進行循環測試，傳感器顯示出了良好的機械耐久性和電阻重復性，這對于實際應用中的長期穩定性至關重要。