[发明专利]一种薄膜型热流传感器结构及其金属电极制备方法

权利要求书

1.一种薄膜型热流传感器结构，其特征在于：包括衬底(1)、倾斜热电薄膜(2)、高度绝缘薄膜(3)、金属电极(4)、贯穿孔(5)和金属导线(6)，所述衬底(1)上设有倾斜热电薄膜(2)，所述倾斜热电薄膜(2)两端设有高度绝缘薄膜(3)，所述高度绝缘薄膜(3)截面呈类梯形状，所述高度绝缘薄膜(3)上表面和斜面上均设有金属电极(4)，所述衬底(1)两端设有贯穿孔(5)，所述贯穿孔(5)内设有金属导线(6)，所述金属导线(6)通过贯穿孔(5)与衬底(1)焊接固定，所述金属导线(6)连接外部电压测量系统。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜型热流传感器结构，其特征在于：所述衬底(1)选用高导热绝缘陶瓷材料氮化铝、氮化硅和氧化铍中的任意一种制备而成，所述衬底(1)上表面为表面粗糙度小于等于50纳米的抛光面，所述衬底(1)厚度为0.15-50毫米。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜型热流传感器结构，其特征在于：所述倾斜热电薄膜(2)由钇钪钡铜酸盐、钙锶钴酸盐和锶钴酸盐中的一种制备而成，所述倾斜热电薄膜(2)倾斜设置在衬底(1)上方且倾斜角控制在1-45°之间，所述倾斜热电薄膜(2)通过倾斜角沉积方法生长在衬底(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种薄膜型热流传感器结构，其特征在于：所述衬底(1)尺寸大于倾斜热电薄膜(2)，所述倾斜热电薄膜(2)厚度为20-1000纳米，所述高度绝缘薄膜(3)加上金属电极(4)的厚度之和与倾斜热电薄膜(2)的厚度差值小于200纳米。

5.根据权利要求1所述的一种薄膜型热流传感器结构，其特征在于：所述高度绝缘薄膜(3)由氮化铝、氮化硅、氧化硅、氧化锆、氧化铝和氧化铪中的一种制备而成，所述金属电极(4)由金、铂金和银中的一种制备而成，所述金属电极(4)呈倒角面设置。

6.根据权利要求1所述的一种薄膜型热流传感器结构的金属电极制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、先采用等离子体增强化学气相沉积法并结合掩膜版生长一层与倾斜热电薄膜(2)厚度接近的高度绝缘薄膜(3)；

步骤二、再在高度绝缘薄膜(3)上表面旋涂一层光刻胶作为牺牲层；

步骤三、利用反应离子刻蚀技术对高度绝缘薄膜(3)和上表面的光刻胶做干法刻蚀，刻蚀同时往反应离子刻蚀腔体内通入两种以上的反应气体；

步骤四、刻蚀完成后将光刻胶去除，并在高度绝缘薄膜(3)上生长一层厚度为50-500纳米的金属电极(4)。

7.根据权利要求1所述的一种薄膜型热流传感器结构的金属电极制备方法，其特征在于：所述步骤一中生长的高度绝缘薄膜(3)与倾斜热电薄膜(2)厚度差为±200纳米，所述高度绝缘薄膜(3)材料为氮化硅和氧化硅中的一种；所述步骤二中旋涂光刻胶时厚度保持不均匀性，由旋涂时的转速决定。