物联网时代的到来,为传感器的发展提供了历史性机遇,但同时也带来了新的挑战。为满足物联网新场景下的需求,传感器将朝向微型化、低功耗、高性能方向转变。因此,基于新材料、新结构、新原理的高性能传感器亟待开发。石墨烯材料具有高迁移率、高比表面积、宽吸收光谱、柔性、超薄等特点,因此是极具潜力的传感敏感材料。并且,基于石墨烯的晶体管具有高速、可微型化等优势。高电容的固态电解质是晶体管中十分理想的栅介质层材料,而这些具有独特新奇性质的固态电解质在柔性传感方面也有着广泛应用。在物联网时代,应力传感器、触觉传感器、湿度传感器、乙醇传感器、光电传感器必不可少。但是,这些器件在传感性能和功能上还存在一定局限性。以提高传感性能和拓展传感功能表现为目的,本文研究了固态电解质与石墨烯的物化性质,并将固态电解质与石墨烯以晶体管的形式结合实现了基于新原理的应力和触觉传感、湿度和乙醇传感以及光电传感应用。主要研究内容如下:（1）利用固态电解质压电离子效应以及机械力导致的石墨烯电阻变化实现了可分辨应力极性的应力传感器。在压缩应力（或张力应力）作用下,固态电解质内部产生的离子电势使得晶体管的狄拉克电压向左（或向右）移动。该传感器对应力变化显示出稳定的输出响应,响应时间大约为250 ms。此外,该器件可探测逐步增加的阶梯型应力。传感器的工作范围为0.045%–0.312%,其响应可以被分为两个区域。在区域I中（张力应力<0.23%）,传感器的输出响应相对于张力应力变化几乎是线性的,应变系数约为-16;在区域II中（张力应力>0.23%）,应变系数约为-30。将该应力传感器件安装到人手关节处,实现了对关节活动的有效监测。利用固态电解质摩擦电效应实现了可分辨接触物质的触觉传感器。在nylon薄膜和PFA薄膜接触下,该触觉传感器显示出不同的信号响应大小。（2）利用[EMIM][TFSI]基离子凝胶中亲水聚合物PEGDA对极性水分子的吸引作用以及极性水分子充当的外部栅压效果,实现了响应速度较快、响应大小和极性可调的湿度传感器。该湿度传感器的灵敏度可被划分为两个区域:在相对湿度<71%时,灵敏度为0.0014;在相对湿度>71%时,灵敏度为0.0135。在四个星期的周期时间内,该器件对不同湿度保持着稳定的输出响应信号。将传感器置于人的嘴巴附近,实现了对呼吸的传感监测。对于每次呼气,该传感器的响应信号约为23%,响应时间为350 ms。通过极小的外部栅压调制,实现了更高的响应输出信号和极性相反的响应输出信号。此外,由于指尖水分子的存在,使用该湿度传感器也可实现人手到器件之间的距离感知探测。利用乙醇分子吸附在离子凝胶表面所产生的外部栅压作用,实现了对乙醇气体的传感。当器件被置于乙醇气体氛围中,其狄拉克电压产生了明显的负向偏移。当乙醇气体浓度为78.51 g/L时,器件的响应变化为-11%,响应时间约为10 s,恢复时间约为18 s。该乙醇传感器可探测乙醇气体浓度范围为19.76 g/L至785.1 g/L。（3）探索了离子凝胶固态电解质对石墨烯负光导效应的提升作用。在石墨烯负光导探测器中,无电解质覆盖的CVD石墨烯在光照下产生负电流变化,并在光照结束后电流缓慢恢复。该负光导效应表现出光波长依赖性和偏压依赖性。相比于无电解质覆盖的样品,覆盖了电解质的石墨烯探测器载流子迁移率增大,并在光照下具有更强的负光导效应,即更大的负电流变化。此外,电解质样品在光照结束后的电流恢复速度更快。探索了离子凝胶固态电解质对石墨烯/二硫化钼/石墨烯异质结光电探测器的提升作用。异质结探测器在偏压和光照条件下产生了较大的正向光电流,并表现出对激发波长、偏置电压、和光照功率的依赖性。与无电解质覆盖的样品相比,覆盖了电解质的异质结光电探测器暗电流和光电流都明显增长,并且电解质覆盖的异质结探测器具有更快的光响应速率。