CN116047180A - 一种石墨烯电场传感器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种石墨烯电场传感器。该石墨烯电场传感器包括层叠设置的石墨烯层和电荷介质层，电荷介质层感应电场并形成电场力后，使得石墨烯层的谐振频率发生变化，从而可以根据石墨烯层的谐振频率变化量来确定外界电场的强度。并且，由于石墨烯本身具有较好的谐振特性，使得该石墨烯电场传感器测量电场的测量范围较广，灵敏度较高。
Description
技术领域
本申请涉及电场探测技术领域，特别是涉及一种石墨烯电场传感器。
背景技术
电场的探测对人们的生活、生产以及科学研究具有重大意义。利用电场传感器对电场进行测量，得到有效信息，可以应用于不同的场景。例如，帮助避免雷电、地震和沙尘暴等自然灾害，或指导工业设备的过程控制，以及保障高压电缆工作人员的安全等。
目前，电场传感器一般分为光学式传感器和电荷感应式传感器。光学式电场传感器广泛应用于光学通信、光学传感、光学测量等领域，虽然光学式电场传感器响应速度快、噪声小，但测量范围较窄。而电荷感应式电场传感器因其结构简单，广泛应用于机电控制系统。电荷感应式电场传感器结构简单，但测量外界电场的灵敏度不高。因此，传统的电场传感器工作性能不佳。
发明内容
基于此，有必要针对上述传统的电场传感器测量范围较窄和灵敏度不高的问题，提供一种石墨烯电场传感器。
一种石墨烯电场传感器，包括层叠设置的石墨烯层和电荷介质层；电荷介质层用于感应电场并形成电场力，电场力使石墨烯层的谐振频率发生变化。
在其中一个实施例中，电荷介质层包括层叠设置的第一电荷介质层和第二电荷介质层，第一电荷介质层设置于第二电荷介质层远离石墨烯层的一侧，第一电荷介质层和第二电荷介质层之间形成有电荷停留区域。
在其中一个实施例中，石墨烯电场传感器还包括拉伸模块，拉伸模块与石墨烯层连接。
在其中一个实施例中，石墨烯电场传感器还包括制冷模块，制冷模块用于降低石墨烯层的温度。
在其中一个实施例中，石墨烯电场传感器还包括固定模块，固定模块与石墨烯层接触设置，用于对石墨烯层进行固定。
在其中一个实施例中，固定模块包括固定支座，固定支座与石墨烯层远离电荷介质层的一侧接触设置。
在其中一个实施例中，固定支座包括第一固定支座和第二固定支座，第一固定支座和第二固定支座对称设置于石墨烯层远离电荷介质层的一侧。
在其中一个实施例中，固定模块还包括固定块，固定块与石墨烯层的侧表面接触设置，且设置于固定支座。
在其中一个实施例中，固定块设置于石墨烯层的侧表面中相对的两侧。
在其中一个实施例中，固定块设置于石墨烯层的四个侧表面。
上述石墨烯电场传感器，通过层叠设置石墨烯层和电荷介质层，使得电荷介质层感应电场并形成电场力后，石墨烯层的谐振频率发生变化，从而可以根据石墨烯层的谐振频率变化量来确定外界电场的强度。并且，由于石墨烯本身具有较好的谐振特性，使得该石墨烯电场传感器测量电场的测量范围较广，灵敏度较高。
附图说明
图1为一个实施例中石墨烯电场传感器的结构示意图；
图2为另一个实施例中石墨烯电场传感器的结构示意图；
图3为再一个实施例中石墨烯电场传感器的结构示意图；
图4为又一个实施例中石墨烯电场传感器的结构示意图；
图5为另一个实施例中石墨烯电场传感器的结构示意图；
图6为一个实施例中固定块、固定支座和石墨烯层的固定方式示意图；
图7为另一个实施例中固定块、固定支座和石墨烯层的固定方式示意图；
图8为一个实施例中固定块和石墨烯层的固定方式示意图；
图9为另一个实施例中固定块和石墨烯层的固定方式示意图；
图10为另一个实施例中石墨烯电场传感器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在一个实施例中，如图1所示，石墨烯电场传感器包括层叠设置的石墨烯层100和电荷介质层110。石墨烯层100为由石墨烯构成的层状结构。其中，石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有较好的力学特性、电学特性和热传导特性。石墨烯材料很坚固且具有韧性，可以弯曲。当石墨烯弯曲时，其基础谐振频率会增大，灵敏度会增加。另外，稳定的晶格结构赋予了石墨烯优异的导电性能，在电场力的作用下，石墨烯的谐振频率会发生变化。因此，可以通过观察石墨烯谐振频率的变化量，来确定外界电场的强度。石墨烯的热传导特性使得石墨烯的特性容易受到温度的影响，具体表现为，在不同的温度下，石墨烯的谐振频率会不一样。并且，当石墨烯的温度和外界环境的温度存在温差时，温差越大，石墨烯的谐振频率变化量也会越大。电荷介质层110中包括许多电荷，电荷在电场的作用下可以形成电场力。电荷介质层110的材料在此不做限定，例如可以为氮化硅介质层、氧化铝介质层等。
具体的，石墨烯层100和电荷介质层110可以均为层状结构，包括上表面、下表面和侧表面。层叠设置可以理解为石墨烯层100和电荷介质层110接触叠放，接触面为石墨烯层100的上表面与电荷介质层110的下表面的接触面，或者是石墨烯层100的下表面与电荷介质层110的上表面的接触面，其形状和大小可以根据实际需求进行设置。将石墨烯电场传感器置于电场中时，电荷介质层110感应外界电场后，电荷介质层110内的电荷移动，形成电场力，该电场力使石墨烯层100的谐振频率发生变化。根据石墨烯层100的谐振频率变化量可以确定外界电场的电场强度大小。其中，石墨烯层100的谐振频率变化量为采样时间段内，石墨烯层100的谐振频率的变化量，例如可以是受电场力作用前的石墨烯层100的初始谐振频率和受电场力作用后的谐振频率的差异值，也可以是在电场力作用下，采样时间段内的石墨烯层100的谐振频率的变化量。
本实施例中的石墨烯电场传感器，通过层叠设置石墨烯层100和电荷介质层110，使得电荷介质层110感应电场并形成电场力后，石墨烯层100的谐振频率发生变化，从而可以根据石墨烯层100的谐振频率变化量来确定外界电场的强度。并且，由于石墨烯本身具有较好的谐振特性，使得该石墨烯电场传感器测量电场的测量范围较广，灵敏度较高。
在一个实施例中，如图2所示，电荷介质层110包括层叠设置的第一电荷介质层111和第二电荷介质层112，第一电荷介质层111设置于第二电荷介质层112远离石墨烯层100的一侧，第一电荷介质层111和第二电荷介质层112之间形成有电荷停留区域113。
其中，第一电荷介质层111和第二电荷介质层112接触设置。进一步地，第一电荷介质层111和第二电荷介质层112的接触面的面积越大，第一电荷介质层111和第二电荷介质层112的固定效果越好。并且，电荷停留区域113内可以停留更多的电荷，从而增大电场力，使石墨烯层100的谐振频率更容易发生变化，便于观察外界电场强度的大小，进一步提高了石墨烯电场传感器的灵敏度。
在外界电场的作用下，第一电荷介质层111和第二电荷介质层112中的电荷自由移动，并分别在第一电荷介质层111和第二电荷介质层112的内部有规律地聚集不同极性的电荷。与此同时，在第一电荷介质层111和第二电荷介质层112之间可以形成有电荷停留区域113，该电荷停留区域113内停留有第一电荷介质层111的部分电荷和第二电荷介质层112的部分电荷。例如，在外界电场的作用下，第一电荷介质层111远离第二电荷介质层112的一侧聚集正电荷，第一电荷介质层111靠近第二电荷介质层112的一侧聚集负电荷；第二电荷介质层112远离第一电荷介质层111的一侧聚集负电荷，第二电荷介质层112靠近第一电荷介质层111的一侧聚集正电荷。在第一电荷介质层111和第二电荷介质层112之间形成电荷停留区域113，该电荷停留区域113包括第一电荷介质层111的部分负电荷和第二电荷介质层112的部分正电荷。
本实施例中，通过设置第一电荷介质层111和第二电荷介质层112，并在第一电荷介质层111和第二电荷介质层112之间形成有电荷停留区域，可以使得第一电荷介质层111和第二电荷介质层112中的电荷产生的电场力可以更加均匀地作用于石墨烯层100，使得石墨烯层100的谐振频率发生变化，从而提高了石墨烯电场传感器的灵敏度。
在一个实施例中，如图3所示，石墨烯电场传感器还包括拉伸模块300，拉伸模块300与石墨烯层100连接。
其中，拉伸模块300用于拉伸石墨烯层100，使石墨烯层100产生形变，拉伸模块300与石墨烯层100的连接位置在此不做限定。其中，当拉伸模块300与石墨烯层100的连接位置位于石墨烯层100远离电荷介质层110一侧的中心位置时，可以使得在拉伸模块300对石墨烯层100进行拉伸时，石墨烯层100各处受力较均匀，不容易对石墨烯层100造成损伤。当拉伸模块300对石墨烯层100进行拉伸时，会提高石墨烯层100的基础谐振频率，石墨烯层100的基础谐振频率提高，石墨烯层100的灵敏度也会随之提高。因此，在测量电场强度较低或者较弱的外界电场时，可以通过设置拉伸模块300拉伸石墨烯层100，来增加石墨烯电场传感器测量外界电场的电场强度范围。
具体的，在使用拉伸模块300对石墨烯层100进行拉伸时，可以向拉伸模块300施加压力，由于拉伸模块300与石墨烯层100相连，该压力可以使得石墨烯层100产生形变，从而提高石墨烯层100的基础谐振频率。进一步地，可以根据实际需求，调整向拉伸模块300施加的压力大小，以控制石墨烯层100的形变量，满足更多场合的电场强度检测需求，也有利于延长石墨烯层100的使用寿命。
本实施例中，通过设置拉伸模块300用于石墨烯层100的拉伸，可以提高石墨烯层100的基础谐振频率，从而提高石墨烯电场传感器的灵敏度。同时，可以检测电场强度较低或较弱的外界电场，增加石墨烯电场传感器测量外界电场的电场强度范围。
在一个实施例中，如图4所示，石墨烯电场传感器包括制冷模块400，制冷模块400用于降低石墨烯层100的温度。
其中，制冷模块400对石墨烯层100进行制冷，以降低石墨烯层100的温度。当石墨烯层100的温度降低时，其谐振频率会增加。进一步地，制冷模块400还可以通过温度传感器检测外界环境温度，或通过通信方式获取外界环境温度，然后根据外界环境温度对石墨烯层100进行制冷。此外，制冷模块400还可以获取石墨烯层100的温度，根据外界环境温度和石墨烯层100的温度对石墨烯层100进行制冷。当外界的温度和石墨烯层100的温度之间具有一定的温差时，温差增大，石墨烯层100的相对频移增大。所以，在测量电场强度较低或者较弱的外界电场时，可以通过制冷模块400对石墨烯层100进行制冷，使石墨烯层100的相对频移增大，便于根据石墨烯层100的谐振频率变化量，来观察和计算外界电场的电场强度，可以更灵敏地检测强度较低或者较弱的电场强度。
根据制冷模块400的类型不同，与石墨烯层100的设置关系也不一样。例如，当制冷模块400为液体制冷模块时，液体制冷模块可以包括制冷介质、管道和换热器，制冷介质在管道内流通，换热器用于对制冷介质降温。液体制冷模块的管道与石墨烯层100接触设置。具体的，液体制冷模块的换热器对管道内的制冷介质进行降温，液体制冷模块通过管道内的制冷介质带走石墨烯层100的部分热量，从而实现石墨烯层100的制冷。当制冷模块400为气体制冷模块时，可以将石墨烯层100设置在气体制冷模块400的制冷作用区域。具体的，气体制冷模块向石墨烯层100喷射制冷介质，制冷介质可以降低石墨烯层100的温度，从而实现石墨烯层100的制冷。
具体的，将该石墨烯电场传感器置于电场中时，电荷介质层110感应外界电场形成电场力后，电场力作用于石墨烯层100，石墨烯层100的谐振频率发生变化。然后，制冷模块400对石墨烯层100进行制冷，随着石墨烯层100温度的降低，与外界温度之间的温度差也越来越大。此时，石墨烯层100的谐振频率也随着增大，相对频移，即谐振频率的变化量也增大。使得外界电场的电场强度的变化更容易被观察到，也便于计算外界电场的电场强度。
本实施例中，通过设置制冷模块400对石墨烯层100进行制冷，使得石墨烯层100与外界温度之间具有一定的温度差。随着温差增大，相对频移也随着增大，从而可以提高石墨烯电场传感器的灵敏度。
在一个实施例中，石墨烯电场传感器还包括固定模块，固定模块与石墨烯层100接触设置，用于对石墨烯层100进行固定。
可选的，固定模块可以为一个绝缘基座，将绝缘基座与石墨烯层100接触设置，实现对石墨烯层100的固定。固定模块也可以包括多个固定装置，将其中一个固定装置与石墨烯层100进行连接固定后，再利用其余固定装置对与石墨烯层100接触的固定装置进行固定，实现更加稳定的固定方式。
本实施例中，通过设置固定模块对石墨烯层100进行固定，可以保持石墨烯层100的位置固定，提高检测结果的准确性，还可以减少石墨烯层100的损伤，从而提高石墨烯电场传感器的使用寿命。
在一个实施例中，如图5所示，固定模块包括固定支座510，固定支座510与石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧接触设置。
其中，固定支座510的数量可以为一个，也可以包括两个以上的子支座。固定支座510的形状、尺寸和材料等在此不做限定。例如，固定支座510可以为绝缘基座，以避免漏电，提高石墨烯电场传感器的安全性能。
当固定支座510的数量为一个时，可以设置固定支座510与石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧完全接触，也可以设置固定支座510与石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧部分接触。例如，固定支座510的固定面尺寸可以大于与石墨烯层100接触的接触面尺寸，以更加稳定固定石墨烯层100，固定支座510的固定面为用于与石墨烯层100接触的一面；也可以是，固定支座510的固定面尺寸小于与石墨烯层100接触的接触面尺寸，以节约材料。固定支座510包括两个以上的子支座，例如包括第一固定支座511和第二固定支座512，可以将第一固定支座511和第二固定支座512与石墨烯层100的不同位置接触设置，以实现更加稳定的固定方式。
本实施例中，通过设置固定支座510与石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧接触，可以实现石墨烯层100的稳定固定，减少石墨烯电场传感器的损伤，从而提高石墨烯电场传感器的检测灵敏度和可靠性。
在一个实施例中，如图5所示，固定支座510包括第一固定支座511和第二固定支座512，第一固定支座511和第二固定支座512对称设置于石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧。
其中，第一固定支座511和第二固定支座512均与石墨烯层100部分接触，固定效果好。对称设置可以理解为第一固定支座511到与石墨烯层100厚度方向平行的中线的距离和第二固定支座512到与石墨烯层100厚度方向平行的中线的距离相等，稳固性好。进一步地，第一固定支座511和第二固定支座512的形状、尺寸和材料保持一致，以使石墨烯电场传感器的结构稳固，保障石墨烯电场传感器测量电场的可靠性。
具体的，当第一固定支座511和第二固定支座512对称设置于石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧时，可以实现将石墨烯层100悬空固定。并且，当石墨烯层100被悬空固定时，拉伸模块300和石墨烯层100连接后，更容易对石墨烯层100进行拉伸。
本实施例中，通过将第一固定支座511和第二固定支座512对称设置于石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧，可以使得石墨烯层100被悬空固定，方便拉伸模块300对石墨烯层100进行拉伸，提高石墨烯层的基础谐振频率，从而提高石墨烯电场传感器的灵敏度。另外，通过设置第一固定支座511和第二固定支座512来固定石墨烯层100，石墨烯电场传感器的结构也更加稳固，可以防止石墨烯层100受到损伤，进而提高石墨烯电场传感器的使用寿命。可以理解，在其他实施例中，固定支座510还可以包括更多数量的固定子支座，例如还可以包括第三固定支座和第四固定支座等，固定子支座的具体数量根据实际需求设置。
在一个实施例中，如图5所示，固定模块包括固定块520，固定块520与石墨烯层100的侧表面接触设置，并设置于固定支座510。
其中，固定块520主要用于将石墨烯层100固定在固定支座510上，固定块520的具体设置方式可以根据固定支座510的固定面尺寸和石墨烯层100的接触面尺寸确定。例如，当固定支座510的固定面尺寸大于与石墨烯层100接触的接触面尺寸时，如图6所示，固定块520可以设置于固定支座510与石墨烯层100接触的固定面中未设置石墨烯层100的区域。当固定支座510的固定面尺寸小于与石墨烯层100接触的接触面尺寸时，如图7所示，固定块520可以设置于石墨烯层100与固定支座510接触一面中，未设置固定支座510的区域。
另外，固定块520可以与制冷模块400进行连接来对石墨烯层100进行制冷。基于石墨烯材料本身良好的热传导特性，制冷模块400通过对固定块520进行制冷，可以间接降低石墨烯层100的温度，可以使得石墨烯层100的品质因数增大。石墨烯层100的品质因数增大，相对频移也随着增大，从而提高石墨烯电场传感器的灵敏度。特别的，用于固定石墨烯层100的固定块520也可以为石墨烯固定块，由于石墨烯本身具有较好的热传导性能，可以快速降低石墨烯层100的温度，从而提高石墨烯电场传感器的灵敏度。
本实施例中，通过设置固定块520与石墨烯层100的侧表面接触设置，可以将石墨烯层100固定于固定支座510上，进一步实现石墨烯层100的固定，从而减少石墨烯电场传感器的损伤，提高石墨烯电场传感器的使用寿命，与此同时，保障石墨烯电场传感器检测外界电场强度的可靠性和灵敏度。
在一个实施例中，如图8所示，固定块520设置于石墨烯层100的侧表面中相对的两侧。
具体的，固定块520包括第一固定块和第二固定块。第一固定块与石墨烯层100的侧表面中的任意一个面接触设置，第二固定块接触设置于与石墨烯层100与第一固定块接触的一面相对的侧表面。可选的，第一固定块与石墨烯层100接触设置好后，第一固定块与石墨烯层100一起固定在第一固定支座511上；第二固定块与石墨烯层100接触设置好后，第二固定块与石墨烯层100可以一起固定在第二固定支座512上。
本实施例中，通过将固定块520设置于石墨烯层100的侧表面中相对的两侧，可以将石墨烯层100固定于固定支座510上，进一步减少石墨烯电场传感器的损伤，从而保障石墨烯电场传感器检测外界电场强度的可靠性和灵敏度。
在一个实施例中，如图9所示，固定块520设置于石墨烯层100的四个侧表面。
具体的，固定块520一共包括四个固定块，分别为第一固定块，第二固定块、第三固定块和第四固定块。第一固定块和第二固定块如上述实施例中所述，设置于石墨烯层100的侧表面中相对的两侧。第三固定块和第四固定块可以设置于石墨烯层100的侧表面中剩下的相对的两侧。另外，固定块520也可以为一个固定框，用于包裹石墨烯层100的侧表面。
本实施例中，通过将固定块520设置于石墨烯层100的四个侧表面，可以使得石墨烯层100固定的更加牢固，从而减少石墨烯电场传感器的损伤，保障石墨烯电场传感器检测外界电场强度的可靠性和灵敏度。
为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。
在一个实施例中，如图10所示，提出了一种石墨烯电场传感器。该电场传感器根据石墨烯层100谐振频率的变化量来确定外界电场的电场强度大小。其中，该石墨烯电场传感器包括电荷介质层110、石墨烯层100、固定模块、拉伸模块300和制冷模块400，电荷介质层110包括第一电荷介质层111和第二电荷介质层112，固定模块包括第一固定支座511、第二固定支座512和固定块520。第一电荷介质层111、第二电荷介质层112和石墨烯层100层叠设置，第一电荷介质层111设置于第二电荷介质层112远离石墨烯层100的一侧。拉伸模块300和制冷模块400由外壳封装后置于第一固定支座511和第二固定支座512之间。第一电荷介质层111和第二电荷介质层112之间形成有多个电荷停留区域。该石墨烯电场传感器的固定块520包括第一固定块、第二固定块、第三固定块和第四固定块，四个固定块分别设置于石墨烯层100的四个侧表面，且设置于固定支座510，具体固定方式可以参考图9。第一固定支座511和第二固定支座512分别对称设置于石墨烯层100远离电荷介质层110的一侧；第一固定块、第二固定块、第三固定块和第四固定块将石墨烯层100悬空固定于固定支座510上。该石墨烯电场传感器中的拉伸模块300在石墨烯层100的作用点可位于石墨烯层100的中心位置，拉伸效果更好。制冷模块400可与其中一个固定块进行连接，从而间接对石墨烯层100进行制冷，以延长石墨烯层的使用寿命。
该石墨烯电场传感器的工作原理为，石墨烯层100的谐振频率变化可以反映外界电场的强度，根据石墨烯层100的谐振频率变化量来确定外界电场的强度大小，从而得到外界电场的强度。
在使用石墨烯电场传感器进行测量时，首先将石墨烯电场传感器置于待测外界电场，制冷模块400再根据外界温度进行制冷。制冷模块400进行制冷的具体方式为，通过与制冷模块400连接的固定块进行冷传导，降低石墨烯层100的温度，从而使外界的温度与石墨烯层100的温度之间具有一定的温差。随着温差增大，相对频移也随着增大，然后基于石墨烯层100的当前谐振频率和初始谐振频率确定石墨烯层100的谐振频率变化量，并且根据石墨烯层100的谐振频率变化量来确定外界电场的强度。
为了进一步提高石墨烯电场传感器的灵敏度，通过拉伸模块300对石墨烯层100进行拉伸，拉伸石墨烯层100会增加石墨烯层100的基础谐振频率，从而提高石墨烯电场传感器的灵敏度。同时，可以检测电场强度更低或更弱的外界电场，大大增加石墨烯电场传感器测量外界电场的电场强度范围。
本实施例中的石墨烯电场传感器，通过第一电荷介质层111和第二电荷介质层112感应外界电场并形成电场力，使石墨烯层100的谐振频率发生变化，再根据石墨烯层100的谐振频率变化量可以确定外界电场的强度。由于石墨烯本身具有较好的谐振特性，使得该石墨烯电场传感器测量电场的测量范围较广，灵敏度较高。另外，通过设置拉伸模块300对石墨烯层100进行拉伸，可以提高石墨烯电场传感器的灵敏度，也可以检测电场强度更低或更弱的外界电场，大大增加石墨烯电场传感器测量外界电场的电场强度范围。并且，通过设置制冷模块400对石墨烯层100进行制冷，也可以进一步提高石墨烯电场传感器的灵敏度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种石墨烯电场传感器，其特征在于，包括层叠设置的石墨烯层和电荷介质层；所述电荷介质层用于感应电场并形成电场力，所述电场力使所述石墨烯层的谐振频率发生变化。
2.根据权利要求1所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，所述电荷介质层包括层叠设置的第一电荷介质层和第二电荷介质层，所述第一电荷介质层设置于所述第二电荷介质层远离所述石墨烯层的一侧，所述第一电荷介质层和所述第二电荷介质层之间形成有电荷停留区域。
3.根据权利要求1所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，还包括拉伸模块，所述拉伸模块与所述石墨烯层连接。
4.根据权利要求1所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，还包括制冷模块，所述制冷模块用于降低所述石墨烯层的温度。
5.根据权利要求1所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，还包括固定模块，所述固定模块与所述石墨烯层接触设置，用于对所述石墨烯层进行固定。
6.根据权利要求5所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，所述固定模块包括固定支座，所述固定支座与所述石墨烯层远离所述电荷介质层的一侧接触设置。
7.根据权利要求6所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，所述固定支座包括第一固定支座和第二固定支座，所述第一固定支座和所述第二固定支座对称设置于所述石墨烯层远离所述电荷介质层的一侧。
8.根据权利要求6所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，所述固定模块还包括固定块，所述固定块与所述石墨烯层的侧表面接触设置，且设置于所述固定支座。
9.根据权利要求8所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，所述固定块设置于所述石墨烯层的侧表面中相对的两侧。
10.根据权利要求8所述的石墨烯电场传感器，其特征在于，所述固定块设置于所述石墨烯层的四个侧表面。
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