一种温盐溶解氧传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温盐溶解氧传感器，在衬底的表面设置有相互绝缘的温度工作电极、电导率工作电极和溶解氧工作电极。其中电导率工作电极以及温度工作电极使得衬底中同时集成有温度传感器以及电导率传感器；其中隔离层覆盖溶解氧工作电极的区域设置有使溶解氧工作电极与待测溶液相接触的阵列孔，从而构成井式结构的无薄膜溶解氧传感器，实现在同一衬底中集成有温度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器。本发明专利技术还提供了一种温盐溶解氧传感器的制备方法，所制备而成的温盐溶解氧传感器同样具有上述有益效果。

A temperature salt dissolved oxygen sensor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种温盐溶解氧传感器及其制备方法
本专利技术涉及传感器
，特别是涉及一种温盐溶解氧传感器及一种温盐溶解氧传感器的制备方法。
技术介绍
海水电导率和温度测量是海洋调查观测中的最基本测量参数，其中电导率通常是用来评估海水的盐度。海洋中的各种现象、过程，海洋生物的生存与繁殖，以及人类的海上活动，包括海上军事活动，几乎都与海水盐度和温度的时空分布直接或间接相关。海水中的溶解氧是海洋水文特征之一，不但与海中动植物生长有密切关系，而且它的分布特征又是海水运动的一个重要的间接标志。研究溶解氧可以知道大洋各深度上生物生存条件和了解大洋环流等。由于海水中溶解的氧气受温度和盐度的影响很大，在测量溶解氧时必须使用温度和盐度对溶解氧进行补偿；电导率与温度具有很大相关性，所以将温度、盐度、溶解氧传感器进行集成显得十分必要。但是在现有技术中，通常仅仅是将温度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器简单的放置在一起使用，并没有做到将温度、盐度、溶解氧传感器进行集成。所以如何在同一衬底中集成温度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种温盐溶解氧传感器，在同一衬底中集成有温度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器；本专利技术的另一目的在于提供一种温盐溶解氧传感器的制备方法，所制备而成的温盐溶解氧传感器的衬底中集成有温度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种温盐溶解氧传感器，包括：衬底；位于所述衬底表面且相互绝缘的温度工作电极、电导率工作电极和溶解氧工作电极；位于所述衬底表面的引线电极阵列；其中，所述引线电极阵列包括分别与所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相对应的引线电极；位于所述衬底表面的引线；其中，所述引线用于将所述引线电极与对应的所述温度工作电极、或所述电导率工作电极、或所述溶解氧工作电极电连接；位于所述衬底表面的隔离层；其中，所述隔离层覆盖所述引线、所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极，并裸露所述电导率工作电极；所述隔离层覆盖所述溶解氧工作电极的区域设置有使所述溶解氧工作电极与待测溶液相接触的阵列孔。可选的，所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极位于所述衬底的第一表面；所述电导率工作电极位于所述衬底中与所述第一表面相对的第二表面。可选的，所述电导率工作电极为圆环式四电极电导率工作电极。可选的，所述温度工作电极包括铂层。可选的，所述温度工作电极包括：位于所述衬底表面的铬层；位于所述铬层背向所述衬底一侧表面的铂层。可选的，所述隔离层包括：位于所述衬底表面的介质层；位于所述介质层背向所述衬底一侧表面的保护层。本专利技术还提供了一种温盐溶解氧传感器的制备方法，包括：在衬底表面设置导电层；图案化所述导电层，以在所述衬底表面设置温度工作电极、电导率工作电极、溶解氧工作电极、引线电极阵列和引线；其中，所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相互绝缘；所述引线电极阵列包括分别与所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相对应的引线电极；所述引线用于将所述引线电极与对应的所述温度工作电极、或所述电导率工作电极、或所述溶解氧工作电极电连接；在所述衬底表面设置覆盖所述温度工作电极、所述电导率工作电极、所述溶解氧工作电极和所述引线的隔离层；图案化所述隔离层，以暴露所述电导率工作电极，并在所述隔离层覆盖所述溶解氧工作电极的区域设置使所述溶解氧工作电极与待测溶液相接触的阵列孔，以制成所述温盐溶解氧传感器。可选的，所述在衬底表面设置导电层包括：在所述衬底表面设置铬层；在所述铬层表面设置铂层；所述图案化所述导电层包括：图案化所述铬层和所述铂层。可选的，所述在衬底表面设置导电层包括：在所述衬底的第一表面设置导电层；在所述衬底中与所述第一表面相对的第二表面设置导电层；所述图案化所述导电层包括：图案化位于所述衬底第一表面的导电层，以在所述衬底第一表面设置所述温度工作电极、所述溶解氧工作电极、对应所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极的引线电极以及引线；图案化位于所述衬底第二表面的导电层，以在所述衬底第二表面设置所述电导率工作电极、对应所述电导率工作电极的引线电极以及引线。可选的，所述在所述衬底表面设置覆盖所述温度工作电极、所述电导率工作电极、所述溶解氧工作电极和所述引线的隔离层包括：在图案化位于所述衬底第一表面的导电层之后，在所述衬底的第一表面设置介质层；其中，设置在所述衬底第一表面的介质层覆盖所述温度工作电极、所述溶解氧工作电极、对应所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极的引线；在图案化位于所述衬底第二表面的导电层之后，在所述衬底的第二表面设置介质层；其中，设置在所述衬底第二表面的介质层覆盖所述电导率工作电极、对应所述电导率工作电极的引线；在所述介质层表面设置保护层；所述图案化所述隔离层包括：图案化所述介质层和所述保护层。本专利技术所提供的一种温盐溶解氧传感器，在衬底的表面设置有相互绝缘的温度工作电极、电导率工作电极和溶解氧工作电极，且上述工作电极均通过引线与对应的引线电极电连接。其中电导率工作电极以及温度工作电极使得衬底中同时集成有温度传感器以及电导率传感器；在衬底表面设置的隔离层会裸露电导率工作电极使得电导率工作电极可以直接接触到待测溶液以进行测量；待测溶液的温度会通过隔离层传递到温度工作电极使得温度传感器可以进行工作；隔离层覆盖溶解氧工作电极的区域设置有使溶解氧工作电极与待测溶液相接触的阵列孔，从而构成井式结构的无薄膜溶解氧传感器，可以对由还原出的氧气扩散产生的扩散电流进行测量以测量溶解氧，实现在同一衬底中集成有温度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器。本专利技术还提供了一种温盐溶解氧传感器的制备方法，所制备而成的温盐溶解氧传感器同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种温盐溶解氧传感器的俯视结构示意图；图2为本专利技术实施例所提供的一种温盐溶解氧传感器的仰视结构示意图；图3为图1中沿A-A线的剖视图；图4为图1中温度传感器的结构示意图；图5为图2中电导率传感器的结构示意图；图6为图1中溶解氧传感器的结构示意图；图7为本专利技术实施例所提供的一种具体的温盐溶解氧传感器的结构示意图；图8为图7中A区域的放大结构示意图；图9为本专利技术实施例所提供的一种温盐溶解氧传感器制备方法的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温盐溶解氧传感器，其特征在于，包括：/n衬底；/n位于所述衬底表面且相互绝缘的温度工作电极、电导率工作电极和溶解氧工作电极；/n位于所述衬底表面的引线电极阵列；其中，所述引线电极阵列包括分别与所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相对应的引线电极；/n位于所述衬底表面的引线；其中，所述引线用于将所述引线电极与对应的所述温度工作电极、或所述电导率工作电极、或所述溶解氧工作电极电连接；/n位于所述衬底表面的隔离层；其中，所述隔离层覆盖所述引线、所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极，并裸露所述电导率工作电极；所述隔离层覆盖所述溶解氧工作电极的区域设置有使所述溶解氧工作电极与待测溶液相接触的阵列孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种温盐溶解氧传感器，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底表面且相互绝缘的温度工作电极、电导率工作电极和溶解氧工作电极；
位于所述衬底表面的引线电极阵列；其中，所述引线电极阵列包括分别与所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相对应的引线电极；
位于所述衬底表面的引线；其中，所述引线用于将所述引线电极与对应的所述温度工作电极、或所述电导率工作电极、或所述溶解氧工作电极电连接；
位于所述衬底表面的隔离层；其中，所述隔离层覆盖所述引线、所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极，并裸露所述电导率工作电极；所述隔离层覆盖所述溶解氧工作电极的区域设置有使所述溶解氧工作电极与待测溶液相接触的阵列孔。


2.根据权利要求1所述的温盐溶解氧传感器，其特征在于，所述温度工作电极和所述溶解氧工作电极位于所述衬底的第一表面；所述电导率工作电极位于所述衬底中与所述第一表面相对的第二表面。


3.根据权利要求2所述的温盐溶解氧传感器，其特征在于，所述电导率工作电极为圆环式四电极电导率工作电极。


4.根据权利要求1所述的温盐溶解氧传感器，其特征在于，所述温度工作电极包括铂层。


5.根据权利要求4所述的温盐溶解氧传感器，其特征在于，所述温度工作电极包括：
位于所述衬底表面的铬层；
位于所述铬层背向所述衬底一侧表面的铂层。


6.根据权利要求1所述的温盐溶解氧传感器，其特征在于，所述隔离层包括：
位于所述衬底表面的介质层；
位于所述介质层背向所述衬底一侧表面的保护层。


7.一种温盐溶解氧传感器的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底表面设置导电层；
图案化所述导电层，以在所述衬底表面设置温度工作电极、电导率工作电极、溶解氧工作电极、引线电极阵列和引线；其中，所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相互绝缘；所述引线电极阵列包括分别与所述温度工作电极、所述电导率工作电极和所述溶解氧工作电极相...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚海平，曹治，王英辉，王玮冰，
申请(专利权)人：中科院微电子研究所昆山分所，
类型：发明
国别省市：江苏;32