惠州無線溫度傳感器原理

來源: 發(fā)布時間:2023-11-09

    提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹。除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。本申請?zhí)峁┮环N溫度傳感器的制備方法,如圖1所示,其步驟包括:步驟s110:在硅片上形成若干溝槽。結(jié)合圖2a所示,獲取一硅晶片20,從硅片20上方垂直向下開設(shè)若干并列的溝槽21形成溝槽陣列。在一實施例中,先在硅片20上形成具有陣列圖案的光刻膠層,再以光刻膠作為掩膜版對硅片20進行刻蝕形成若干溝槽21。在本實施例中,刻蝕可為常規(guī)的干法刻蝕,具體為深度離子刻蝕。干法刻蝕具有更高的刻蝕精度和更好的各向異性性能,其精度可達亞微米級別,通過干法刻蝕,可以得到形態(tài)較好的溝槽,尤其是溝槽尺寸較小時利用干法刻蝕效果更佳??赏ㄟ^調(diào)節(jié)掩膜板圖案和控制刻蝕參數(shù)得到不同形態(tài)的溝槽,其中,溝槽21的寬度可為~1μm,溝槽21的深度可為1~10μm,相鄰溝槽21之間的間隔可為~1μm。溝槽21的俯視形貌可以為圓形、方形或其他形狀。進口溫度傳感器,認(rèn)準(zhǔn)深圳市美信美科技?;葜轃o線溫度傳感器原理

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    再在高溫環(huán)境下進行退火,由于高溫環(huán)境下硅原子會發(fā)生遷移,硅原子發(fā)生遷移后硅片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,之前的若干溝槽會相互連通以在硅片內(nèi)部形成一空腔結(jié)構(gòu)。氧化空腔上部的硅片部分可以得到所需的氧化硅薄膜,然后在氧化硅薄膜上淀積測溫材料形成測溫單元,測溫單元用于感測環(huán)境溫度,從而得到溫度傳感器。通過本方案得到的溫度傳感器,其基底包含一空腔以及位于空腔上部的氧化硅薄膜和位于空腔下部的硅,即氧化硅薄膜和硅通過空腔隔開,基底下部的硅不會影響上部氧化硅的隔熱效果,因此無需通過刻蝕工藝將基底下部的硅刻蝕掉,從而縮短產(chǎn)品制備的時間,且節(jié)約了成本。在其中一個實施例中,所述溝槽的寬度范圍為μm~μm,所述溝槽的深度范圍為μm~μm,所述相鄰溝槽之間的間隔范圍為μm~μm。在其中一個實施例中,所述熱退火具體為在氫氣環(huán)境中熱退火,所述熱退火的溫度為℃。在其中一個實施例中,在得到所述氧化硅薄膜后還包括在所述氧化硅薄膜上形成氮化硅薄膜或者聚酰亞胺薄膜。在其中一個實施例中,在所述氧化硅薄膜上形成測溫單元具體為:在所述氧化硅薄膜上淀積一層金屬層,所述金屬層為金屬鉑層,所述金屬鉑層呈連續(xù)弓字形結(jié)構(gòu)。

    m需為偶數(shù)。第二金屬結(jié)構(gòu)62淀積于多晶硅層外側(cè)的兩端,以便于引出溫度傳感器的輸出端子。在本實施例中,第三金屬層60為金屬鋁層。上述熱電偶傳感結(jié)構(gòu),利用兩不同類型的半導(dǎo)體兩端的溫度不同時,會在半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生溫差電動勢,不同類型的半導(dǎo)體其溫差電動勢不同,將兩種半導(dǎo)體兩端連接形成閉合回路時,在回路中有電流產(chǎn)生,半導(dǎo)體兩端的溫差不同時,所產(chǎn)生的電動勢不同。在本方案中,采用n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體構(gòu)成塞貝克結(jié)構(gòu)且多個塞貝克結(jié)構(gòu)串聯(lián),可以增強溫度傳感器的靈敏度。在一實施例中,可以將溫度傳感器兩輸出端子作為冷端且保持冷端溫度恒定,將串聯(lián)的多晶硅層作為熱端感測實際環(huán)境溫度,當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時,冷端和熱端的溫差發(fā)生變化,因此冷端的電勢會發(fā)生變化,與顯示儀表連接后,顯示儀表會顯示熱電偶受當(dāng)前環(huán)境溫度影響得到的電勢所對應(yīng)的熱端溫度,即當(dāng)前環(huán)境溫度。因上述熱電偶傳感器中上層有金屬結(jié)構(gòu),對于直接暴露在空氣中時容易氧化的金屬層,其上還需形成有一層鈍化層,可對金屬結(jié)構(gòu)進行保護。同時,需要在對應(yīng)溫度傳感器引出端子處開設(shè)有通孔,通過通孔可引出輸出端子。在本實施例中,是在外側(cè)多晶硅端部的金屬鋁上方的鈍化層開設(shè)有通孔。溫度傳感器現(xiàn)貨商深圳美信美科技有公司連續(xù)兩年獲得好的供應(yīng)商稱號。

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    再在高溫環(huán)境下進行退火,由于高溫環(huán)境下硅原子會發(fā)生遷移,硅原子發(fā)生遷移后硅片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,之前的若干溝槽會相互連通以在硅片內(nèi)部形成一空腔結(jié)構(gòu)。氧化空腔上部的硅片部分可以得到所需的氧化硅薄膜,然后在氧化硅薄膜上淀積測溫材料形成測溫單元,測溫單元用于感測環(huán)境溫度,從而得到溫度傳感器。通過本方案得到的溫度傳感器,其基底包含一空腔以及位于空腔上部的氧化硅薄膜和位于空腔下部的硅,即氧化硅薄膜和硅通過空腔隔開,基底下部的硅不會影響上部氧化硅的隔熱效果,因此無需通過刻蝕工藝將基底下部的硅刻蝕掉,從而縮短產(chǎn)品制備的時間,且節(jié)約了成本。在其中一個實施例中,所述溝槽的寬度范圍為μm~1μm,所述溝槽的深度范圍為1μm~10μm,所述相鄰溝槽之間的間隔范圍為μm~1μm。在其中一個實施例中,所述熱退火具體為在氫氣環(huán)境中熱退火,所述熱退火的溫度為1000℃。在其中一個實施例中,在得到所述氧化硅薄膜后還包括在所述氧化硅薄膜上形成氮化硅薄膜或者聚酰亞胺薄膜。在其中一個實施例中,在所述氧化硅薄膜上形成測溫單元具體為:在所述氧化硅薄膜上淀積一層金屬層,所述金屬層為金屬鉑層,所述金屬鉑層呈連續(xù)弓字形結(jié)構(gòu)。溫度傳感器供貨商深圳美信美科技有公司連續(xù)兩年獲得好的供應(yīng)商稱號。長春專業(yè)控制溫度傳感器

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    利用金屬鉑在溫度變化時自身電阻值也會隨著溫度改變的特性來測量溫度,溫度傳感器的輸出端子與顯示儀表連接,顯示儀表會顯示受溫度影響得到的鉑電阻對應(yīng)的溫度值。通常,形成測溫單元還包括鈍化步驟,即,步驟s133:在金屬層上形成鈍化層,并在鈍化層上對應(yīng)所述溫度傳感器引出輸出端子處設(shè)有通孔。因上述熱電阻傳感器中上層有金屬結(jié)構(gòu)如金屬鋁和金屬鉑,對于直接暴露在空氣中時容易氧化的金屬層,其上還形成一層鈍化層,可對金屬層進行保護。同時,需要在對應(yīng)溫度傳感器引出端子處開設(shè)通孔,通過通孔可引出輸出端子。在本實施例中,是在兩端的金屬鋁上方的鈍化層開設(shè)通孔。鈍化層可為氧化硅層或氮化硅層,也可為疊設(shè)的氧化硅層和氮化硅層。在一實施例中,測溫單元為一熱電偶傳感結(jié)構(gòu),其具體形成過程為:步驟s134:在所述氧化硅薄膜上淀積一層多晶硅層,所述多晶硅層包括并排且間隔設(shè)置的n型多晶硅條和p型多晶硅條。如圖5和圖6所示,在氧化硅薄膜23上淀積一層多晶硅層50,該多晶硅層50包括并排且間隔設(shè)置的n型多晶硅條51和p型多晶硅條52。n型多晶硅可為在多晶硅內(nèi)部摻雜ⅴ族元素形成導(dǎo)電類型為n型的多晶硅,且其內(nèi)部摻雜均勻。惠州無線溫度傳感器原理

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