Термометр сопротивления Советский патент 1978 года по МПК G01K7/16 

(54) ТЕРМОМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области температур ных измерений, а именно к пленочным термометрам сопротивления. Известны термометры сопротивления, чувстви тельный элемент которых вьшолнен из высокоомного кремния, легированного золотом 1 . Они имеют высокую чувствительность, однако их недостатком является нелинейная зависимость сопротив ления от температуры в широком диапазоне температур. Из известных термометров сопротивления наи более близким по технической сущности к предлагаемому является пленочный термометр сопротивления 2, чувствительный элемент которого выполнен в виде монокристаллических слоев твердых растворов Ge+Si. Однако такой термометр отличается недостаточно широким диапазоном измеряемых температур. Целью изобретения является расширение температурного диапазона измерений. Цель достигается тем, что в предлагаемом тер мометре элемент выполнен из гетерозпитаксиально структуры кремний на сапфире. Конструктивно термометр сопротивления выполнен в виде диэлектрической подложки с контактными площадками, на которую метЪдом эпитаксиального осаждения нанесена пленка кремния. Термометр сопротивления имеет линейную зависимость сопротивления от температурь в интервале температур от -100 до +400° С. Область измерения температур простирается до -200° С. Удельное сопротивление гетероэпитаксиальной структуры лежит в пределах 0,0007 - 0,007 Ом-см. При изготовлении термометра сопротивления из материала с удельным сопротивлением выше 0,007 ОмСМ появляется нелинейность в его характеристике. Вел1тчшт номинального сопротивления термометра может изменяться в 1Ш1роких пределах от 100 Ом до 10 кОм и определяется заданной чувствительностью, необходимой точностью измерения, условиями теплоотвода. Например, при сопротивлении термометра, равном 5 кОм и напряжении питания 5 В его чувствительность составляет 2,5 мВ/градус при точности измерения 0,5° С. 3 Термометр сопротивления стоек к радиащюниому излучению. Его удельное сопротивление не изменяется вплоть до доз облучения 5 10 нейтронов/см. Вьшрлнение чувствительного злемента термо- s метра из структуры кремний на сапфире позволяет использовать при изготовлении термометра сопротивления хорошо отработанную технологию изготовления кремниевых приборов и микросхем. Малая толщина эпитаксиальной пленки кремния л/1 мкм ю позволяет изготавливать термометры сопротивлений с любым начальным сопротивлением и размерами. не превышающими 1 1 6027 96 4 Формула изобретения Термометр сопротивления, содержащий чувствительный злемент в виде пленки, нанесенной на диэлектрическую подпояску, отличающий с я тем, что, с целью расширения температурного диапазона измерений, чувствительный злемент выполней из гетерозпитаксиальной структуры кремний на сапфире. Источники информации, принятые во внимание призкспертизе: i. Патент США М 3292129, кл. 338-22, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР М 478202 кл. G 01 К 7/16, 1973.