[发明专利]温度传感器及其制备方法及应用温度传感器的感测装置

权利要求书

1.一种温度传感器，其特征在于，包括有衬底、热敏材料、电极以及微加热器，所述电极设于衬底上，所述微加热器设于衬底下，所述热敏材料设于电极上。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述微加热器包括蛇形加热丝和接触垫，所述蛇形加热丝与接触垫连接。

3.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述电极为叉指电极。

4.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述热敏材料为石墨烯。

5.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述衬底由液晶聚合物或者表面生长有二氧化硅的硅片构成。

6.一种感测装置，其特征在于，包括有权利要求1至5任一项所述温度传感器。

7.根据权利要求6所述的感测装置，其特征在于，还包括有报警器，所述报警器与温度传感器连接。

8.一种温度传感器的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1：采用微波等离子体增强化学气相沉积方法制备分散液；

400℃～500℃下，将混合气体通入反应室，在等离子体的辅助下，在金属基底上沉积得到三维多孔石墨烯，随后将三维多孔石墨烯分散在溶液中，经超声分散、离心后形成分散液，所述金属基底用于催化三维多孔石墨烯的形成；

S2：制备电极：

通过光刻和蒸镀工艺在衬底上制备叉指电极；

S3：制备微加热器：

通过光刻、溅射工艺，在衬底的下部制备微加热器；

S4：热敏材料集成到衬底：

将分散液滴至所述叉指电极上，连接电极之间的间隙，形成热敏材料，电极之间形成通路，干燥后得到温度传感器。

9.根据权利要求8所述的温度传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，金属基底为Ni基底，溶液为乙醇，超声分散时间为10min～30min，离心转数为3000rpm～4000rpm、时长为10min～30min；

步骤S1的具体步骤为：

在反应室中，通入氢气和以氩气为载气的混合气体C₂H₄O₂，混合气体在400℃～500℃以及等离子体环境下，被Ni基底催化沉积得到三维多孔石墨烯，将所得三维多孔石墨烯分散在乙醇中，经过10min～30min超声分散，再经过3000rpm～4000rpm、10min～30min的离心处理，得到分散液。

10.根据权利要求8所述的温度传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，在衬底上旋涂光刻胶，光刻出叉指电极图案，蒸镀厚度为5nm～20nm的镉作为过渡层；

继续蒸镀100nm～300nm的Au或Pt，制备Au或Pt叉指电极；

叉指电极的每一电极的宽度和电极之间的间隙宽度均在20μm～50μm之间；

所述步骤S3中，在衬底的另一面旋涂光刻胶，光刻出微加热器图案，蒸镀或溅射5nm～20nm的镉作为过渡层；继续蒸镀厚度为150nm～450nm的Au或Pt，制备Au或Pt微加热器；

微加热器的蛇形加热丝之间的宽度尺寸为20μm～50μm，接触垫面积为0.5mm²～2mm²。