石墨烯作为最薄的二维材料之一,具有硅等传统材料无法比拟的优越特性,超高的杨氏模量与载流子迁移率、优良的压阻效应使其在压力传感领域拥有广阔的应用前景。现有研究已实现压阻式悬浮石墨烯薄膜压力传感器制备并达到了较高的灵敏度。然而,已有石墨烯压力传感器存在理论模型指导不准确、器件成品率低、受温度影响大等问题。针对这些问题,本文主要研究悬浮石墨烯薄膜压力传感器优化设计方法,包括改进传统压阻效应模型,并将其用于指导器件优化设计;改进工艺流程,提高器件成品率;研究器件温度特性,为温度补偿提供指导。论文的主要研究内容包括:1.悬浮石墨烯薄膜压力传感器压阻效应模型改进及分析。针对悬浮石墨烯薄膜压力传感器受空腔气体状态、温度、掺杂、薄膜初应力等因素影响较大的问题,分析各影响因素的影响机理;针对传统压阻效应模型不够完善、与实际情况差距较大的问题,考虑空腔气体状态与温度的影响,改进传统压阻效应模型,并定量分析空腔气体状态与温度对悬浮石墨烯薄膜压力传感器的影响。研究发现,当空腔深度相对于薄膜最大中心位移较小时,空腔气体状态变化将降低传感器的灵敏度与准确度;当空腔深度远大于薄膜最大中心位移时,空腔气体状态变化的影响可忽略不计。温度则极大地影响了传感器的准确度。2.针对已有悬浮石墨烯薄膜压力传感器结构尺寸不完善、器件制备成品率低、受温度影响大等问题,研究传感器结构尺寸优化设计与制备工艺改进方法。首先运用改进压阻效应模型指导空腔结构优化,将空腔设计为通孔;再针对温度对石墨烯薄膜电阻特性的影响,设计温度补偿结构;然后优化工艺,使用超薄PMMA支撑层,提高器件制备成品率。最后根据改进传感器的结构设计工艺流程,重点论述通孔刻蚀及石墨烯转移方法,完成悬浮石墨烯薄膜压力传感器制备。3.悬浮石墨烯薄膜压力传感器测试与分析。首先研究测试电压对石墨烯薄膜电阻的影响,以设计合理的压力响应实验与温度实验测试方案,然后开展压力响应实验与温度特性实验。压力响应实验结果表明改进传感器具有较高的灵敏度且通孔（240um深空腔）传感器的压力灵敏度大于150nm深空腔传感器的灵敏度。纯石墨烯以及悬浮石墨烯薄膜压力传感器的温度特性实验表明,纯石墨烯薄膜与石墨烯-PMMA薄膜电阻均与温度成正相关,且石墨烯-PMMA薄膜对温度更加敏感。最后对带温度补偿结构的石墨烯压力传感器进行测试,建立传感器温度-电阻模型,该模型可运用于传感器温度漂移数据补偿。