Датчик температуры

. П. Ермаковехнический инст Попуаровоцниы. МЭнертво СССР 22, 1970 С(Т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ(54) (57) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ,соцержащий попупровоцниковый термочувствитепьный элемент, выполненныйв вице монокристаппа кремния нитевицной ипи игольчатой формы, снабженногоомическими контактами, о т п и ч а ющ и й с я тем, что, с цепью повышения чувствитеньности цатчика, на поверхность монокристаппа кремния нанесено циэпектрическое покрытие иэ матерна ЯО 1052887 эффициентом пивыщающим темпенейного расшицва омических кремния распорасстоянииины, опрецепяембм па с температурным ко нейного расширения, пре .ратурный коэффициент пи рения Волупровоцника, а контакта монокристаппа пожены симметрично на относительно, его серел по формуле е , - цпина монокристаппа кремния; 3 - ширина грани монокристаппа кремния у его торца;коэффициент перецачи цефоржации от циэпектрическогопокрытия к монокристаппукремния, зависящий от темпратуры:безразмерный коэффициент,учитывающий краевой эффеки онрецеляемый опытным путем.Изобретение относится к приборостроению и может быть ислопьзовано цпа измерения температуры поверхности тверцых теп, жицких и газообразных срец,в том чиспе и агрессивных.5Известны цвтчики температуры, вкоторых в качестве термочувствитепьногоэяементв использованы различные популровоцниковые приборы (терморезисторы, циоць, тиристоры и т. ц.) 13. 10Бецостатквми известных цатчиков явПЯЮтСЯ ОТНОСИтЕПЬНО НИЗКаЯ ЧУВСТВИТЕЛЬыфность, плохая воспроизвоцимость, низкиестабильность и точность, ограниченныйтемпературный цивлаэон, бопьшая тепповая инерщи,Нвибопее бпизкпм по технической суш .ности к изобретению явпяется цатчнктемпературы, соцержвщий попупровоцпи-ковый термочувствитепьный элемент, 20вылопненный в вице монокристаппа кремния нчтевпцной ипи игопьчатой формы,снабженного омическими контактами 2 .Нецоствтки такого цатчика закпючаются в относитеньно мвпой чувствитепь- дности к изменению температуры и нествбипьности его характеристики при возцействии агрессивной срецы, что сшественпо снижает точность измерения.Иевь изобретения - повышение чувствительности цатчнка.Поставцепная цель цостигвется тем,что в цатчике температуры, соцержащемпопупровоцпиковый термочувствитепьныЖэлемент, вынопненный в Вице мопокриствп.35пв гремния нитевнцной ипи игопьчатойформы, снабженного омическими контактами, на поверхность монокристаппа кремния нанесено циэпектрическое покрытиеиз мвтериапа с температурным коэф 5 и 40циентом пипе 1 Ьюго расширения, превышающим температурный коэффициент пинейного расширения попупровоцпнкв, а цваомических китака монокриствппа кремния рвспопожены симметрично на расстоя 45нии 0 относительно его серецинь.,Влрецепяемом но формупе гцо 3. - цпина монокриствппа кремния;- ширина грани мококристаппвкремния у его торпа;7) - коэффициент передачи цеформвции от циэпектрчческого по крытия и монокриствппу кремния, .зависаний от температу 887 2Ь - безразмерный коэффициент,учитывающий краевой эффекти олрецепяемый опытным путем.На фиг. 1 показан цатчик температуры с термочувствитепьным эпементомнв основе монокристаппа попупровоцниквигопьчатой формы: ня фиг. 2 - то же,с термочувствитепьным эпементом,изготовпенным на основе монокристапналопулровоцникв нитевицной формььДатчик температуры состоит из термочувствитепьного элемента 1, омических контактов с токовыми вывоцвми 2и 3 циэпектрического покрытия 4.Термочувствитепьный эпемент 1 изготовпен из монокристаппа попупровоцника - кремния р-типа с ориентациейоси роста 111 ) и имеет игопьчатуюипи нитевицную форму. Направпение 1113в кремнии соответствует его наибопьшейчувствитепьности к цеформации. Коэффициент тензочувствитепьности при этомцостигает 100 и. более. Монокристаппические игпьь и нити кремния выращиваютметоцом газотранспортных реакций взакрытой ампупе ипи проточной сиотеме. Эти метоцы позвопяют получатьмонокристаппы кремния нужных циаметров, цпины и формы, а также в массовомколичестве и с ицентичными характеристиками. Монокристаппы кремния, полученные такими метоцами, имеют в сеченииформу правипьного шестигранника. Обычно монокристаппы вырастают бесциспокационными и с высоким совершенствомструктуры объема и поверхности, поэтому не требуют цолопнитепьной механической ипи цругой обработки.Дпя изготовления термочувствитепьного эпемента можно иснопьзоввть метоцы,например из крупных монокриствцповкремния, применяя существующую технологию (ориентация образца, выпипивание,трввпение и т. ц,). Оцнако такал технология явпяется бопее спожной и бопеетруцоемкой, Кроме того, цвет хуцшие резупьтаты, твк как при выпипивании существенно нарушается совершенствоструктуры как объема, твк и нв поверхности монокристапца попупровоцника, чтолривоцит к ухуцшению стабипьностисвойств и сужает температурный цивцвзон использования,Омические точечные контакты 2 и 3с токовыми вывоцвми и монокристаппукремния цпя включения в эпектрическуюцепь могут быть изготовпены точечнойсваркой ипи цругими известными метоца