基于SiC热电材料的高温热流传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于SiC热电材料的高温热流传感器，包括：SiC衬底，具有第一表面和第二表面，第一表面上设有沟槽及由沟槽围绕形成的平台区域；复合介质膜，覆盖沟槽及平台区域；隔热腔体，设于SiC衬底中，由第二表面向内凹入，位于平台区域的部分复合介质膜下方；P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块，位于平台区域的复合介质膜上，且局部位于隔热腔体上方；绝缘介质层，覆盖P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块以及复合介质膜；金属图层，形成于绝缘介质层上，包括电极及引线，将P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块连接形成热电堆。本实用新型专利技术采用具有优异高温性能的单晶SiC作为热电材料，可实现高温恶劣环境中热流密度的快速、准确测量。

【技术实现步骤摘要】
基于SiC热电材料的高温热流传感器
本技术属于热流检测
，特别是涉及一种基于SiC热电材料的高温热流传感器。
技术介绍
自然界和生产过程中，存在着大量的热量传递问题。随着现代科学技术的发展，仅把温度作为热量传递的唯一信息已远远不够。因此，热流检测理论和技术越发受到重视，相应的热流传感器也得到了较大的发展和广泛的应用。现有的热流传感器虽能够满足工农生产及日常生活中热流密度的一般测量需求，但其耐热温度和测量量程普遍较低，通常在1000℃和1MW/m2以下，而且其尺寸较大，响应时间较长，最快也只有ms量级。因此，在诸如航空、航天发动机等超高温、大热流的恶劣环境中，现有的热流传感器难以实现快速、准确的测量。采用MEMS技术制造的热电堆型热流器件具有体积小、结构简单、响应速度快等得天独厚的优势，但面临超高工作温度、大热流的难题，材料的选择尤为重要。SiC作为一种宽带隙半导体，具有高熔点、高热导率、高载流子迁移率和高击穿电压，是高温传感器件的理想材料。目前已经开发出基于SiC的高温微加热器和流量传感器，但基于SiC的高温热流传感器尚未有报道。4H-SiC单晶薄膜材料是SiC中熔点更高、热导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SiC热电材料的高温热流传感器，其特征在于，包括：SiC衬底，所述SiC衬底具有第一表面和第二表面，在所述第一表面上设有沟槽以及由所述沟槽围绕形成的平台区域，其中，所述沟槽的深度为1‑50μm；复合介质膜，位于所述SiC衬底的第一表面，覆盖所述沟槽表面及所述平台区域表面；隔热腔体，设于所述SiC衬底中，由所述SiC衬底的第二表面向内凹入，位于所述平台区域的部分所述复合介质膜的下方；P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块，位于所述平台区域位置的所述复合介质膜上，且局部位于所述隔热腔体的上方，其中，所述P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块的厚度小于1μm，厚度偏差不超过3％；...

【技术特征摘要】
1.一种基于SiC热电材料的高温热流传感器，其特征在于，包括：SiC衬底，所述SiC衬底具有第一表面和第二表面，在所述第一表面上设有沟槽以及由所述沟槽围绕形成的平台区域，其中，所述沟槽的深度为1-50μm；复合介质膜，位于所述SiC衬底的第一表面，覆盖所述沟槽表面及所述平台区域表面；隔热腔体，设于所述SiC衬底中，由所述SiC衬底的第二表面向内凹入，位于所述平台区域的部分所述复合介质膜的下方；P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块，位于所述平台区域位置的所述复合介质膜上，且局部位于所述隔热腔体的上方，其中，所述P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块的厚度小于1μm，厚度偏差不超过3％；绝缘介质层，覆盖所述P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块以及所述复合介质膜；金属图层，形成于所述绝缘介质层上，包括电极及引线，以将所述P型SiC薄膜电阻块及N型SiC薄膜电阻块连接形成热电堆。2.根据权利要求1所述的基于SiC热电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁，田伟，王跃林，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31