Способ изготовления термопар

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. 6 О 1 К 7/02 Гоаударствениый каннтат СССР ао делан изобретений и открытий(5 Й) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОПАР Изобретение относится к термометрии, а именно к способам изготовления термопар, и может быть использовано в термоэлектрических приборах.Известен способ изготовления термопар путем сварки встык термоэлектродов из разнородных материалов Г 1.Недостатком этого способа является невозможность получения серии термопар с одинаковыми характеристиками из-за попадания в место спая в процессе сварки посторонних примесей,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления термопар, включающий формирование одного иэ термоэлектродов путем осаждения металлического слоя на диэлектрическую подложку.Второй термоэлектрод также формируют путем гальванического осаждения слоя металла с некоторым перекрытием по отношению к первому Г 2;1. Однако известный способ не обеспечивает хорошей воспроизводимостипараметров термопар, например,термо-ЭДС, вследствие неизбежного5попадания в граничный слой неконтролируемых посторонних примесейиз внешней среды, а иэ-за образования переходных слоев и диффузиипримесей размеры граничного слоя,в частности ширина, не могут бытьдостаточно малыми.Цель изобретения " повышениевоспроизводимости параметров термопар.Поставленная цель достигаетсятем, что на часть поверхности метал. лического слоя, образующего одинтермоэлектрод, наносят защитнуюмаску и осуществляют имплантациюускоренных ионов до образования вобъеме незащищенного слоя второготермоэлектрода.Формирование одного из электродовтермопарй предлагаемым способом позволяет получить резкую границу между3 93125 двумя термоэлектродами в объеме одного из них без контакта с окружающей средой и одновременно строго контролируемым образом, благодаряиспользованию направленных, регули. руемых потоков ионов, формировать термоэлектрод с заданными свойствами.На фиг, 1-3 показана последовательность операций предлагаемого. 1 ф способа.Для изготовления термопары на диэлектрической подложке 1 Формируют первый термоэлектрод 2 в виде пленкифили Фольги металла, затем цасть слоя закрывают защитной маской 3 и осуществляют ионную имплантацию до образования второго термоэлектрода 1 с граничным слоем 5. В процессе имплантации ионов, для их более29 равномерного распределения, обеспечивают снятие зарядов с термоэлектрода.Сорт ускоренных ионов ограничивается одним условием: работа выхода электронов в образованном граничном слое должна отличаться от работы выхода электронов материала первого электрода, в который внедряют ускоренные ионы. Доза внедряемых ионов определяется величиной необходимой термо-ЭДС и лежит в пределах (представляющих интерес для практических приложений 1 10 - 5-10 ион/смП р и м е р. На подложку из кера- мики типа "Поликор" методом ионноплаэменного ВЧ распыления наносят первый термоэлектрод в виде слоя Т 1 толщиной 50 нм. Затеи часть подложки закрывают фотореэистом типа ФТ 617, а слой Т 1 для снятия зарядов в процессе имплантации закорачивают с держателем подложки золотой проволокой (не показано),Осуществляют имплантацию ионов азота45 ,И в ускорителе типа "Иолла" с изменяющейся энергией 20,10 и 50 кзВ и общей дозой 1 10" ион/см. до формирования второго термоэлектрода в виде нитридной фазы Т 1 М 8,1 4близкой к стехиометрической. Из . полученной структуры методом фотолитографии формируют термопары. Термо-ЭДС полученных термопар составляет 80+ 1,0 мкВ/ С, разброс параметров термопар не превышает 24 в случае, когда пленка Т 1 закорочена с держателем и 5-74, когда не закорочена.Изобретение, благодаря формированию граничного слоя в объеме термоэлектрода без контакта с внешней средой, обеспечивает высокую воспроизводимость параметров термопар.Размеры граничного слоя при этом могут быть до нескольких десятков ангстрем.Поскольку оба электрода формируются в одном слое методом Фотолитографии легко изготовить термопары с шириной электродов в единицы микрон, что позволяет получать эа счет повышения степени интеграции высокоэффективные термобатареи.формула изобретенияСпособ изготовления термопар, включающий формирование одного из термоэлектродов путем осаждения металлицеского слоя на диэлектрическую подложку, о т л и ч а ю щ и й- . с я тем, что, с целью повышения воспроизводимости параметров термопар, на часть поверхности металлического слоя, образующего один термозлектрод, наносят защитную маску и осуществляют имплантацию ускоренных ионов до образования в объеме незащищенного слоя второго термоэлектрода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Бычковский Р.В. Контактные датчики температуры, М., "Металлургия", 1978, с. 82-922. Авторское свидетельство СССР 1 ь 399740, кл, С 01 К 7/02, 1971 (прототип) .934251 остави гель Н. Солехред Н.Надь в ректор У, Пономаренко ущненкова едактор тееевв в каэ 3913/34 н 130 в веевеет ее веете веете ве т лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная ВНИИПИ по д 35, МоТираГосуда лам из ква, Ж 87 Подпис венного комитета ССС етений и открытий , Раушская наб., д.