[实用新型]一种十字梁结构石墨烯高温压力传感器

权利要求书

1.一种十字梁结构石墨烯高温压力传感器，可以长期稳定工作在900℃和20MPa的高温高压环境下，其特征在于，所述传感器包括：

封装外壳(37)，设置在所述封装外壳(37)顶部的上端盖(10)以及设置在所述封装外壳(37)内部底端的陶瓷基座(9)；

所述上端盖(10)上设置有一个圆通孔(100)；

所述陶瓷基座(9)中部开设有安装槽；

还包括，检测基片(7)，所述检测基片设置在所述陶瓷基座(9)的安装槽内，所述检测基片(7)中心开设有方形孔，所述方形孔上设置有十字梁(8)，所述十字梁(8)与所述检测基片(7)的连接处均设置有纳米检测单元；

传压硅膜(1)，所述传压硅膜(1)设置在所述检测基片(7)上，所述传压硅膜(1)上表面的边缘与所述上端盖(10)底部连接，所述传压硅膜(1)底部中心设置有突出的硅膜凸柱(5)与所述十字梁(8)中心连接，实现力的传递；

互连组件，所述互连组件一端与所述纳米检测单元连接，所述互连组件另一端与外部连接从而将压力信号传递出来。

2.根据权利要求1所述的十字梁结构石墨烯高温压力传感器，其特征在于，所述上端盖(10)与所述传压硅膜(1)之间通过第一纳米银连接层(2)连接，所述第一纳米银连接层(2)沿所述圆通孔(100)外周侧设置；

所述传压硅膜(1)与所述检测基片(7)之间通过第二纳米银连接层(4)和第三纳米银连接层(3)连接，所述第二纳米银连接层(4)分别设置在所述传压硅膜(1)底部的边缘处和硅膜凸柱(5)上，所述第三纳米银连接层(3)分别设置在所述检测基片(7)的边缘处和十字梁(8)中心，所述第二纳米银连接层(4)和第三纳米银连接层(3)相互连接；

所述检测基片(7)与所述陶瓷基座(9)之间通过第四纳米银连接层(6)连接，所述第四纳米银连接层(6)设置在所述陶瓷基座(9)底部的边缘处；

所述陶瓷基座(9)外侧壁侧通过第五纳米银连接层与所述封装外壳(37)内侧面连接。

3.根据权利要求1所述的十字梁结构石墨烯高温压力传感器，其特征在于，所述纳米检测单元包括：纳米膜(31、50、68、86)、金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)、下层氧化硅阻挡层(30)、上层氧化硅阻挡层(49)和压层金属(35、36、54、55、72、73、90、91)。

4.根据权利要求3所述的十字梁结构石墨烯高温压力传感器，其特征在于，所述纳米膜(31、50、68、86)设置在所述十字梁(8)的上表面，所述纳米膜(31、50、68、86)靠近所述十字梁(8)与所述检测基片(7)的连接处设置，所述金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)设置在所述检测基片(7)上靠近所述纳米膜(31、50、68、86)的位置，两个所述金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)、分别与所述纳米膜(31、50、68、86)的两端电性连接，所述金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)用于导出纳米膜(31、50、68、86)中的电学响应，所述压层金属(35、36、54、55、72、73、90、91)设置在所述纳米膜(31、50、68、86)一侧并将纳米膜(31、50、68、86)一端压紧。

5.根据权利要求3所述的十字梁结构石墨烯高温压力传感器，其特征在于，所述下层氧化硅阻挡层(30)设置在所述纳米膜(31、50、68、86)与检测基片(7)之间，所述下层氧化硅阻挡层(30)还设置在所述金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)与检测基片(7)之间，所述下层氧化硅阻挡层(30)将纳米膜(31、50、68、86)和金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)与检测基片(7)隔离开；

所述上层氧化硅阻挡层(49)设置在所述金属电极(11、12、37、38、56、57、74、75)上表面。