Резистивный датчик Советский патент 1975 года по МПК G01K7/16 

Изобретение откосится к термометрам сопротивления для измерения температур

. в области 4,0

Известны низкотемпературные резис- тивные датчики, выполненные на основе угольных пленок, двуокиси олова SnO ,

легированного сурьмой, монокристаллического Ge и Si .

Иедоста1ком датчиков на основе угольных пленок и SnO , легированного сурьмой, является низкая стабильность и воспроизводимость при отогревах, так как в основе этих датчиков используются аморфные или поликристаллические пленки.

Датчики на основе монокристаллического Ge и Si обладают высокой чувствиел1,постью и стабильностью. Однако эти датчики чувствительны к магнитным полям и их характеристики имеют большую неравномерность температурного коэффициента сопротивления (резкое возрастание сопротивления в области жидкого

лия), что усложняет измерительную аппаратуру.

Цель изобретения - повышение точности измерений в области низких температур.

Для этого в предла)аемом устройстве чувствительный элемент выполнен в виде слоев твердых растворов Ge + Si .

Применение этого материа/ia в новом качестве основано на неизученном ранее свойстве: измене1тии сопротивления с изменением температуры в области 4,2-

77V

На основе монокристаллических слоев твердых растворов Ge+Sl , полученных на диэлектрике, могут быть изготовлены резистивные низкотемпературные датчики, обладающие высокой чувствительностью и точностью, хорошей повторяемостью и стабильностью при отогревах до комнатной температуры и выше (350 К), с малым влиянием магнитных полей и равномерной чувствительностью в области температур жидкого гелия.

Датчики температур, изготовленные из твердых растворов Ge + Si , найдут широкое применение при решении научных и технических задач, связанных с точными измерениями низких температур. На основе слоев твердых растворов Ge + Si на керамике возможно изготовление нескольких датчиков на одной подложке, что может быть использовано для точного измерения градиентов температуры в области жидкого гелия.

В качестве материала для датчика использовался монокристаллический слой твердого раствора Ge + Si с содержанием Si 8О% удельным сопротивлением при комнатной температуре р О,11 ом.см и концентрсчпией акцепторных примесе Na 4,5:10 cм , полученный на керамике. Толщина слоя составила d J 30

мкм. При охлаждении пленок твердого раствора Ge+Si удельное сопротивление их возрастает. Воспроизводимость сопро тивления пленок при отогревах от 4,2 до

350 К составляет 0,1%, что позволяет измерять температуры в области жидкого гелия с точностью до 0,01К.

Предмет изобретения

Резист.-вный датчик, содержаишй чувствительный элемент в виде пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измере11ий в области низких температур, чувстви7 ельный элемент выполнен в виде монокристаллических слоев твердых растворов Ge + Si .