專利名稱：以多孔硅封氣孔技術(shù)或微通路技術(shù)的使用為基礎(chǔ)的低功率硅熱傳感器和微射流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低功率硅熱傳感器和微射流裝置，這些傳感器和裝置利用微機(jī)加工技術(shù)制造下面有一孔的多孔硅薄膜。熱傳感器所采用的結(jié)構(gòu)是緊密型的(在一孔頂部的多孔硅薄膜)，在微射流裝置中也采用同樣的技術(shù)來打開在頂部有多孔硅薄膜的微通路。
背景技術(shù)：
硅熱流傳感器以液體和裝置中的熱元件之間的熱交換為基礎(chǔ)，它們?cè)谙鄬?duì)較高的溫度中保存，該較高溫度可達(dá)100-180℃。在硅熱氣傳感器中，這個(gè)溫度有時(shí)得超過400℃。為了保持這個(gè)溫度的穩(wěn)定，加熱器的電功率不得不補(bǔ)償由于傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射而導(dǎo)致的熱流失。由通過基片進(jìn)行的傳導(dǎo)而導(dǎo)致的流失能夠達(dá)到最小，如果在其上裝配裝置的有源元件的這個(gè)基片是一下面有一孔的薄膜，而非塊狀晶體硅的話，(塊狀硅的熱傳導(dǎo)率K＝145W/m.K，空氣熱傳導(dǎo)率K＝2.62×10-2W/m.K)?，F(xiàn)已已開發(fā)出制造懸在塊狀硅的孔上的橋狀薄膜的不同方法。通過利用塊狀硅微機(jī)加工技術(shù)，A.G.Nassiopoulou and G.KALTSAS公司(專利N&APOS；OBI 1003010，專利N&APOS；PCT/GR/00040，由世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織于1998年11月12日公布)和G.Kaltsas andA.G.Nassiopoulou公司(Mat.Res.Soc.Symp.Proc.Vol.459(1997)249，《微電子工程》第35(1997)397期)制造出了懸式多晶或單晶硅薄膜，僅使用了前側(cè)光學(xué)平版印刷和局部形成于塊狀晶體硅之上的多孔硅，該多孔硅然后被移去以在該薄膜下形成一孔。Dusko et al.公司利用類似的技術(shù)制造出了懸式氮化硅薄膜(《傳感器和驅(qū)動(dòng)器》A，第60卷，1997年第235期)。
G.KALTSAS and A.G.Nassiopoulou公司制造出了氣流傳感器(《傳感器和驅(qū)動(dòng)器》A，1999年第76期，第133至138頁)，C.Ducso，M.Adam，E.Vazsonyi，I.Szaboand I.Barsony公司制造出了空氣傳感器(《歐洲傳感器》第11期，波蘭華沙，1997年9月21至24日)。不過，上述技術(shù)中存在著一個(gè)重要的缺點(diǎn)，這個(gè)缺點(diǎn)與結(jié)構(gòu)的脆弱性有關(guān)，它使得薄膜形成之后的任何處理變得困難起來。一種替代方法已由A.G.Nassiopoulou and G.KALTSAS公司(希臘專利No 1003010)和G.KALTSAS和and A.G.Nassiopoulou公司(《采用多孔硅技術(shù)的前側(cè)塊狀硅微機(jī)加工》，《傳感器和驅(qū)動(dòng)器》A，1998年第65期，第175至179頁)提出并使用。該方法將稍微氧化的多孔硅用作塊狀硅上的局部熱隔離材料。這種方法非常有利于結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性和與之后的硅處理的兼容性。這種方法已被G.KALTSAS and A.G.Nassiopoulou公司成功地用來制造硅熱氣流傳感器(《傳感器和驅(qū)動(dòng)器》76，1999年第133期，Phys.Stat.Sol.(a)182(2000)307)。
在本專利中，我們提出一種通過將采用一個(gè)孔(比較好是熱隔離的)的優(yōu)點(diǎn)和一種剛性結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來以改進(jìn)上述技術(shù)的方法。所提出的剛性結(jié)構(gòu)包括一個(gè)用多孔硅封閉的孔并采用電化學(xué)一次性工藝步驟制造。盡管電化學(xué)已被成功地用于制造能夠分別應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)器和MITAS領(lǐng)域的非平面獨(dú)立多孔硅結(jié)構(gòu)(G.Lammel，Ph.RENAUD，《獨(dú)立移動(dòng)三維多孔硅微結(jié)構(gòu)》，《傳感器和驅(qū)動(dòng)器》A，2000年第85期，第356頁)和內(nèi)埋多層式多通路(R.Willem Tjerkstra，Johannes獨(dú)特G.E.Gardeniers，John J.KELLY AND ALBERT VAN DEN BERG.《多層式微通路用于FTAS的獨(dú)立多孔硅薄膜》，《微電子機(jī)械系統(tǒng)》雜志，2000年第4期第9卷，第495頁)，但是本獨(dú)特技術(shù)是唯一提供緊密型結(jié)構(gòu)的技術(shù)，該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)位于塊狀晶體硅的一個(gè)孔的頂部的平面多孔硅薄膜。多孔硅薄膜完全平行于晶體硅的表面，孔位于其下面。本技術(shù)可用來為低功率硅熱傳感器或開放式微通路的生成提供限于局部的熱隔離區(qū)域，開放式微通路在其頂部有一多孔硅薄膜以生成微射流裝置。
所提供的熱隔離優(yōu)于下面沒有孔的多孔硅厚膜的情況。

發(fā)明內(nèi)容
以在其上生成傳感器的有源元件的封閉的孔的使用為基礎(chǔ)，提供一種具有改進(jìn)的熱隔離的硅熱傳感器的制造方法，是本發(fā)明的目的之一。封閉的孔采用兩步式電化學(xué)方法制造在塊狀硅上，第一步是通過電化學(xué)溶解使多孔硅局部地形成于塊狀硅上，該溶解的陽極化電流低于對(duì)電拋光的限制；第二步是增加電流以將該過程變成電拋光來制造位于多孔層之下的孔。基于上述結(jié)構(gòu)的硅熱傳感器結(jié)合了由懸式薄膜所提供的良好隔離性能和剛性結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。在希臘專利No.OBI 1003010中，也提出了一種剛性和機(jī)械性穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)基于局部形成于塊狀硅上以提供局部熱隔離的多孔硅之上。
本方法是上述方法的改進(jìn)，因?yàn)樗忍峁┝擞善矫娼Y(jié)構(gòu)所帶來的機(jī)械穩(wěn)定性也提供了由位于多孔層之下的孔所帶來的較好的熱隔離。電拋光電流密度的臨界值(Jps)取決于所使用的電化學(xué)溶液以及硅基片的電阻率和類型。多孔層的厚度和孔的深度通過調(diào)節(jié)電流密度和所使用的具體的溶液的陽極化時(shí)間來調(diào)整?？椎牡酌婧蛡?cè)壁的光滑度也取決于所使用的電化學(xué)溶液。圖L對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行了圖式化描述，其中(1)為硅基片，(2)為位于孔(3)頂部的多孔硅層。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于上述方法的熱流傳感器。該傳感器在圖2中顯示。傳感器包括一個(gè)硅基片(1)，在此硅基片上局部地形成一個(gè)多孔硅薄膜(2)，該多孔硅薄膜(2)下面有一孔(3)，多孔硅薄膜(2)的形成是通過硅電化學(xué)溶解在HF下進(jìn)行的在適當(dāng)?shù)某练e和掩蔽層的成形之后的乙醇溶液。依賴于多孔層的厚度和孔的深度，多孔硅的形成的掩蔽既可以是保護(hù)層也可以是氮化硅或由S102和多晶硅所組成的雙層。在電化學(xué)過程之前在硅基片的后側(cè)上已產(chǎn)生一個(gè)歐姆接觸(13)。
傳感器的有源元件包括一個(gè)加熱器(4)和兩個(gè)位于該加熱器兩側(cè)的熱電堆(6和7)。每個(gè)熱電堆內(nèi)的熱電偶數(shù)量取決于裝置所需的靈敏度。熱電偶(5)的熱接觸位于多孔硅上，冷接觸(10)位于塊狀晶體硅基片(1)上。要求的互連(11)和金屬墊(12)通過鋁沉積和成形來形成。一個(gè)鈍化層也可以在熱流傳感器的頂部沉積，該鈍化層由一絕緣層組成，如氧化硅或氮化硅或聚酰亞胺。一個(gè)電絕緣層(14)沉積在硅基片(1)上以保證傳感器元件和基片之間的電絕緣。熱電偶材料是n型多晶硅/Al或n型/p型多晶硅。采用第一種材料會(huì)將裝置的操作溫度限制在大約400℃，而采用第二種材料時(shí)，允許的操作溫度可達(dá)900℃。加熱器由p型多晶硅組成，通過使用一個(gè)外接電路使該加熱器保持在一個(gè)恒定的功率或恒定的溫度，如果溫度變化的時(shí)候該外接電路會(huì)通過提供一個(gè)電流反饋來穩(wěn)定該功率或溫度。裝置也能夠在加熱器上以恒定電流操作，但在高流情況下使用恒定功率更好。當(dāng)然，電阻器在低流時(shí)會(huì)被氣流很快冷卻下來，這樣會(huì)引起其電阻的輕微變化，而這個(gè)變化會(huì)給在高流的熱電堆帶來很大的影響。如果電阻變化由電流中的稍微變化來補(bǔ)償，那么影響能夠達(dá)到最小，電流中的稍微變化能夠使加熱器的功率消耗或溫度保持恒定。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出將加熱電阻器既可用作加熱器也可用作溫度傳感元件。
作為選擇，加熱器的兩側(cè)可結(jié)合有兩個(gè)電阻器用于溫度傳感。在上述兩種情況中，電源和讀出電子學(xué)與加熱器兩側(cè)的兩個(gè)熱電堆的情況是不同的。
與和基片接觸的單層多孔硅層的使用相比，由下面帶有孔的多孔硅所形成的熱隔離使裝置具有降低功率消耗和增加靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。由MICROPROSM利用MEMCAD V.4.8包進(jìn)行的模擬顯示改進(jìn)取決于多孔層的厚度和氣孔的深度。圖3顯示了多孔層的厚度對(duì)加熱器的溫度的影響，該加熱器的孔為20μm熱通量為8.57×106W/M2，應(yīng)用于530《AM長的多晶硅加熱器上，其寬度為20μm，厚度為0.5LLM。這相當(dāng)于提供的71mW的功率。為了便于比較，在該圖中還顯示了一種緊湊型結(jié)構(gòu)(用星號(hào)標(biāo)注)的效果，這種緊湊型結(jié)構(gòu)中沒有孔，但加入一個(gè)40μm厚的多孔層。圖4顯示了5μm厚的多孔薄膜和其下面的孔的厚度可變的加熱器的溫度。圖5顯示了40μm厚的緊湊型多孔硅結(jié)構(gòu)與位于20μm的孔上的20LLM多孔硅薄膜結(jié)構(gòu)的隔離的比較，加熱器位于薄膜的中間。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種技術(shù)，該技術(shù)的基礎(chǔ)是利用多孔硅/孔技術(shù)來形成位于裝置的有源元件之下的微通路，該微通路可用作流通路，開在其兩個(gè)端點(diǎn)上。這種裝置在圖6中顯示。它由一個(gè)硅基片(15)組成，在此硅基片上形成一個(gè)微射流通路(16)，該微射流通路由一個(gè)多孔硅層(17)所封閉。微射流通路有兩個(gè)開口，作為流體的入口(18)和出口(19)。一個(gè)薄的二氧化硅層(25)沉積在通路頂部用于電絕緣。熱流裝置的有源元件包括一個(gè)多晶硅加熱器(20)和兩個(gè)位于加熱器兩側(cè)上的多晶硅電阻器(21和22)。裝置用于測(cè)量進(jìn)入微通路的微流。加熱器被保持在一定的溫度且流測(cè)量以感測(cè)溫差為基礎(chǔ)，溫差由的兩個(gè)多晶硅電阻器(21和22)之間的流所導(dǎo)致，這兩個(gè)多晶硅電阻器(21和22)位于加熱器(20)的左側(cè)和右側(cè)，該加熱器(20)位于流的上流和下流。加熱器和電阻器由鋁互連(24)連接到鋁墊(23)。一個(gè)鈍化層也可以在熱流傳感器的頂部沉積，該鈍化層由氧化硅或氮化硅或聚酰亞胺組成。本技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是微射流可以形成和測(cè)量。本技術(shù)在液體流的情況下也提供重要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵撘后w不會(huì)與裝置的有源元件接觸，因此也就無需復(fù)雜的鈍化方案了。如果氣流具有腐蝕性，它在氣流測(cè)量上也有好處。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于氣體傳感的熱傳感器裝置，該裝置以硅上的局部熱隔離多孔硅/孔技術(shù)的使用為基礎(chǔ)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于紅外輻射的檢測(cè)的硅熱傳感器裝置，該裝置以硅上的局部熱隔離多孔硅/孔技術(shù)的使用為基礎(chǔ)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于熱電功率的產(chǎn)生的硅熱裝置，該裝置以硅上的局部熱隔離多孔硅/孔技術(shù)的使用為基礎(chǔ)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于濕度檢測(cè)的硅熱裝置，該裝置以硅上的局部熱隔離多孔硅/孔技術(shù)的使用為基礎(chǔ)。


圖1是位于塊狀晶體硅中的孔上的多孔硅層的圖式描述。
圖2是利用多孔硅/孔技術(shù)的熱傳感器的簡(jiǎn)圖。
圖3顯示了用于在一孔上的具有可變厚度的多孔硅所產(chǎn)生的熱隔離的加熱器的溫度。
圖4顯示了用于在多孔硅層之下的具有可變深度的孔所產(chǎn)生的熱隔離的加熱器的溫度。
圖5顯示了溫度在用于由多孔硅和在一孔上的多孔硅所產(chǎn)生的熱隔離的加熱器周圍的分布。
圖6是下面具有一個(gè)微通路的流傳感器的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是硅基片(1)的圖式化描述，該基片具有一個(gè)位于一個(gè)孔(3)之上的多孔硅層(2)。整個(gè)結(jié)構(gòu)用于塊狀硅上的局部熱隔離。
圖2是硅熱氣流傳感器的圖式化描述?；蠟閜型硅(1)，在p型硅(1)中形成多孔硅薄膜(2)和位于多孔硅薄膜(2)下面的孔(3)。
在多孔硅孔區(qū)的頂部形成有一個(gè)多晶硅電阻器(4)，在電阻器的兩側(cè)結(jié)合有兩個(gè)系列的熱電偶(6和7)。熱電偶的熱接觸(5)位于多孔硅上，冷接觸(10)位于塊狀多晶硅上。還有鋁墊(12)，用作電接觸。
圖3顯示了用于在一孔上的具有可變厚度的多孔硅所產(chǎn)生的熱隔離的加熱器的溫度，用于該加熱器的功率為8.57×106W/M2。
圖4顯示了用于在多孔硅層之下的具有可變深度的孔所產(chǎn)生的熱隔離的加熱器的溫度。
圖5顯示了溫度在用于由40μm厚的多孔硅和在一個(gè)20μm孔上的20μm厚的多孔硅薄膜所產(chǎn)生的熱隔離的加熱器周圍的分布。
圖6顯示了一個(gè)以多孔硅/孔技術(shù)的使用為基礎(chǔ)的微射流傳感器。在(a)俯視圖和(b)截面圖中進(jìn)行了顯示，其中(15)為硅基片，(17)為多孔硅層，(16)為微射流通路，(18和19)為微射流通路的入口和出口，(20)為作用加熱器的多晶硅電阻器，(21和22)為用作溫度傳感元件的多晶硅電阻器，(24)為鋁互連，(23)為鋁接觸墊。
權(quán)利要求
1.用于在一硅基片(1)、(15)上形成封閉的或開放的微射流通路(3)、(16)的方法；多孔硅的掩蔽層與硅基片在同一平面上；所使用的方法是電化學(xué)溶解和硅的電拋光的結(jié)合，電化學(xué)溶解和硅的電拋光使用低于(用于多孔硅的形成)或高于(用于電拋光)臨界值的一個(gè)電流密度；制造方法如下在硅基片(1)、(15)的后側(cè)上首先形成一個(gè)歐姆接觸(26)，該歐姆接觸用作硅的電化學(xué)溶解的陽極以使在硅上局部形成多孔硅層(2)、(17)，然后在硅基片的前側(cè)沉積并形成有用于局部多孔硅的形成的掩蔽層；多孔硅層(2)、(17)用于封閉微射流通路(3)、(16)，該微射流通路采用一次性電化學(xué)步驟形成，該電化學(xué)步驟首先使用一個(gè)低于用于電拋光的臨界值的電流密度，以使形成多孔硅，然后將該電流密度升高并高于用于電拋光的臨界值，以使通過溶解硅來形成微射流通路。
2.如權(quán)利要求1所述的熱流傳感器制造方法，該方法由以下步驟組成a)在硅基片(1)的后側(cè)上產(chǎn)生一個(gè)歐姆接觸(13)，b)在硅基片的前側(cè)沉積并形成有用于多孔硅的形成的掩蔽層，c)利用塊狀硅的電化學(xué)溶解在硅基片上局部形成多孔硅(2)，在電化學(xué)方法中所使用的電流密度低于電拋光情況下所使用的電流密度值，d)在多孔硅層的下面的硅電化學(xué)溶解，使用電拋光條件，即電流密度高于臨界值，以在懸式多孔硅薄膜(2)的下面形成一個(gè)孔(3)，e)沉積一個(gè)薄的電介質(zhì)層用于電隔離(14)，f)多晶硅的沉積和形成，然后該多晶硅摻入p型摻雜劑，以形成一個(gè)加熱器(4)，該加熱器位于多孔硅薄膜和熱電偶的一支(8)上，g)鋁或n類摻雜的多晶硅的沉積和形成，以使形成熱電偶的第二支(9)；如果熱電偶的第二支用鋁制成，在步驟g)中，我們也形成互連(11)和金屬墊(12)；如果熱電偶的第二支用n類多晶硅制成，那么就多加一個(gè)鋁沉積和形成步驟，以形成金屬墊和互連，h)在氣流傳感器上的鈍化層的沉積，該鈍化層由一絕緣層組成，可從氧化硅、氮化硅或聚酰亞胺或其它絕緣子中選擇。
3.如權(quán)利要求1所述熱微射流傳感器的制造方法，該方法由以下步驟組成a)產(chǎn)生一個(gè)由位于硅基片(15)上的多孔硅層(17)所封閉的微射流通路(16)，b)在整個(gè)硅基片的頂部沉積一個(gè)薄的氧化硅層(25)，用于電絕緣，c)多晶硅的沉積和形成，以形成一個(gè)加熱器電阻器(20)和位于其左側(cè)和右側(cè)的兩個(gè)另外的電阻器(21)、(22)，e)鋁的沉積和形成，以形成電互連(24)和金屬墊(23)，f)通過選擇對(duì)頂部的二氧化硅層(25)和下面的硅層(15)的蝕刻打開微通路(16)的入口(18)和出口(19)，在流傳感器的頂部沉積一個(gè)鈍化層，該鈍化層由氧化硅或氮化硅或聚酰亞胺組成。
4.用權(quán)利要求2所述的方法制造的熱流傳感器，該熱流傳感器由一個(gè)硅基片(1)組成，該硅基片具有一個(gè)多孔硅薄膜(2)，該多孔硅薄膜局部地制成在基片上并位于一個(gè)孔(3)的頂部；在薄膜的頂部結(jié)合有一個(gè)多晶硅電阻器(4)，該多晶硅電阻器用作加熱器和兩個(gè)系列的熱電偶(6)、(7)的所謂的熱接觸(5)，每個(gè)系列的熱電偶由p型多晶硅(8)和鋁(9)金屬線或p型/n型多晶硅線組成；每個(gè)熱電偶的第二接觸，稱為冷接觸(10)，位于塊狀晶體硅上，該塊狀晶體硅位于硅基片(1)上，該硅基片位于多孔硅薄膜(2)的區(qū)域之外；硅基片(1)上還有互連(11)和鋁墊(12)，該硅基片位于多孔硅薄膜(2)的區(qū)域之外；在硅基片(1)的后側(cè)有一個(gè)歐姆接觸(13)；在熱流傳感器的頂部可沉積一個(gè)鈍化層，該鈍化層由一絕緣層組成，如氧化硅或氮化硅或聚酰亞胺；在硅基片(1)的頂部沉積有一個(gè)電隔離層，以保證傳感器元件和基片之間的電隔離；熱流傳感器用作不同傳感系統(tǒng)中的有源裝置，如用于氣流傳感、液體傳感和流轉(zhuǎn)換等。
5.用權(quán)利要求3所述的方法制造的熱微射流傳感器，該微射流傳感器由一個(gè)硅基片(15)組成，在該硅基片上形成一個(gè)由多孔硅層(17)所封閉的微射流通路(16)；微射流通路有兩個(gè)開口，用作流體的入口(18)和出口(19)；在被封閉的微射流通路的頂部有一個(gè)多晶硅加熱器(20)和兩個(gè)位于加熱器兩側(cè)的電阻器(21)、(22)；加熱器和電阻器通過鋁互連(24)連接到鋁墊(23)；在氣流傳感器的頂部沉積有一個(gè)鈍化層，該鈍化層由氧化硅或氮化硅或聚酰亞胺組成；熱流裝置用來測(cè)量進(jìn)入微通路的微流；這種微流熱傳感器的操作可描述如下加熱器被設(shè)定在某一溫度；當(dāng)給定的流體出現(xiàn)時(shí)，位于加熱器(20)的左側(cè)和右側(cè)，即流體的上流和下流的兩個(gè)多晶硅電阻器(21)、(22)之間產(chǎn)生一個(gè)溫差，這個(gè)溫差與正在確定中的流體成正比。
6.如權(quán)利要求4所述的硅熱流傳感器在氣體傳感中的使用，當(dāng)具有不同熱傳導(dǎo)率的氣體與熱流傳感器進(jìn)行熱交換時(shí)，在每個(gè)熱電堆的輸出產(chǎn)生一個(gè)不同信號(hào)，這種效果用于區(qū)別氣流中的不同氣體。
7.如權(quán)利要求4所述的硅熱流傳感器在熱轉(zhuǎn)換器中的使用，傳感器測(cè)量一個(gè)AC信號(hào)的真正r.m.s.值，而不管其波形，這種測(cè)量通過對(duì)AC信號(hào)和一個(gè)參考DC信號(hào)的比較來進(jìn)行，該DC信號(hào)在提供給位于上述多孔硅薄膜上的加熱器時(shí)產(chǎn)生相同的熱效果。
8.如權(quán)利要求4所述的硅熱流傳感器用作紅外(IR)輻射檢測(cè)器，紅外輻射導(dǎo)致傳感器上的局部溫度升高，該局部溫度升高被測(cè)作熱電堆輸出處的壓差；輸出電壓取決于紅外(IR)輻射的強(qiáng)度。
9.如權(quán)利要求4所述的硅熱流傳感器用作熱電功率發(fā)生器，熱功率可由與傳感器接觸的人體皮膚提供，以產(chǎn)生從皮膚到傳感器的熱流，所主張的這種熱電功率發(fā)生器的操作可描述如下當(dāng)有一個(gè)外部熱提供給功率發(fā)生器時(shí)，在每個(gè)熱電偶的輸出處產(chǎn)生一個(gè)溫差，這些信號(hào)合計(jì)起來給輸出電壓以熱電功率發(fā)生器，因?yàn)闊犭娕际谴?lián)的。
10.如權(quán)利要求4所述的硅熱流傳感器用作熱電紅外發(fā)生器，紅外輻射導(dǎo)致傳感器上的局部溫度升高，該局部溫度升高被轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鬏敵鎏幍碾姽β?，輸出功率是輸入紅外輻射的強(qiáng)度的一個(gè)函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于兩個(gè)系列的集成熱電偶(6和7)的使用的、性能改進(jìn)的、微型化的硅熱流傳感器，所述集成熱電偶(6和7)位于一個(gè)加熱器(4)的兩側(cè)，它們都集成在一多孔硅薄膜(2)上，該多孔硅薄膜(2)位于一個(gè)孔(3)的頂部。其下有孔(3)的多孔硅薄膜(2)為所述傳感器元件提供非常好的熱隔離，這使得將所述加熱器(4)保持在一個(gè)特定溫度所需的功率非常低。其下有一個(gè)孔(3)的多孔硅薄膜(2)的形成過程是一個(gè)兩步式單電化學(xué)過程，它以這樣一個(gè)事實(shí)為基礎(chǔ)，即陽極電流相對(duì)低時(shí)，我們處于多孔硅的形成狀態(tài)，當(dāng)此電流超過某個(gè)值時(shí)，我們就轉(zhuǎn)到電拋光狀態(tài)，所述過程以一低電流開始以形成多孔硅(2)，然后它被轉(zhuǎn)到電拋光條件來形成位于其下的孔(3)。在此對(duì)采用所提出的方法的不同類型的熱傳感器裝置，如流傳感器，空氣傳感器，紅外檢測(cè)器，濕度傳感器和熱電功率發(fā)生器進(jìn)行了描述。本發(fā)明還提供一種采用與形成多孔硅(17)和孔(16)相同的技術(shù)形成微射流通路(16)的方法。
文檔編號(hào)G01F1/684GK1620402SQ03802613
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者阿多拉·G·那斯阿普羅, 格里哥里斯·卡查斯, 第密特羅斯·尼古勞斯·帕哥尼斯 申請(qǐng)人:“德默克里托斯”國家科學(xué)研究中心, 阿多拉·G·那斯阿普羅