Термометр сопротивления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 985715(61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 170281 (21) 3247856/18-10 с присоединением заявки Й- (23) Приоритет -Опубликовано 30,1282, Бюллетень Йо 48 Дата опубликования описания 04.01,83 Р 1 М К з 6 01 К 7/16 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения ико-технический институт низких темп Ан Украинской ССР(71) Заявитель 4) ТЕРМОМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ Температурный тивлення извести ного элемента яв ным и определяе зависимостью сопр ческих частиц, п ность его при ни хуже, чем у полу чиков, коэФФициент сопрого термочувствитель яется положителься температурной отивления металли этому чувствительких температурах проводниковых дат 10 р сопротивлентом состава мой контактов редлагаемый на фиг, 2- лектросопротивмомет адие истеИзобретение относится к термомет-,рии, а именно к пленочным термомет.рам сопротивления.Известен термометр сопротивления,содержащий чувствительный элемент ввиде полупроводниковой пленки, легированной примесью и нанесенной надиэлектрическую подложку, причемполупроводниковая пленка выполненав виде последовательности зон с различной степенью легированияОднако диапазон измеряемых температур таким термометром ограничени не простирается ниже 100 К.Известен также термометр сопротивления, состоящий из пленки свинца ифленки олова, нанесенных надиэлек,трическую подложку 21 .Недостатком данного термометраявляется узкий диапазон измеряеьыхтемператур (387-7,2 К).Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является термометр сопротивления, содержащий чувствительный элемент в виде композитной пленки, нанесенной на диэлектри"ческую подложку и состоящей из дисперсных контактирующих между собойметаллических частиц в стекловиднойматрице 31,4 В Цель изобретения - увеличениечувствительности термометра сопротивления в широком диапазоне температур.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном термометре сопротивления, содержащем термочувствительный элемент в виде композитной пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку, термочувствительный 2 О элемент выполнен вакуумным напылениемв виде гранулированной пленки, состоящей из изолированных металлических частиц в полупроводниковой матрице.Кроме того, терния изготовлен с гр.по длине и разбит сна секции,На фиг. 1 показан птермометр, общий видграфики зависимостей эления термометра на разных участках от температуры.Термометр содержит диэлектрическую подложку 1, термочувствительный элемент, выполненный в виде гранулированной пленки 2 с градиентомконцентрации составляющих ее компонентов, и систему токовых 3 и 4и потенциальных 5 контактов.Гранулированная планка 2 можетбыть получена соиспарением в вакуумеиз двух источников - металла и полупроводника. Вещества, участвующиев соиспарении, подбирают такимобразом, чтобы они не образовывалидруг с другом твердых растворов 15или химических соединений. Металли"ческой составляющей могут быть,например, 5 ц, РЬ, Яп, А 9 и Ац. В качестве полупроводниковой компонентымогут быть, например, Ое и . Температура подложки при осаждении составляет не менее 2/3 температурыплавления металла (по шкале Кельвина),При напылении на подложку с такойтемпературой металл собирается в 25гранулы.После осаждения производится кристализационный отжиг, что необходимодля стабилизации свойств пленки, Врезультате получают гранулированную 3 Опленку с островками металла, окруженными поликристаллическим полупроводником. Проводимость в такой системеосуществляется по металлическим гранулам и полупроводниковым барьераммежду ними, что и определяет зависимость сопротивления от температуры. Температурный коэффициент сопротивления является отрицательным иможет бить задан в широких пределахв зависимости от расстояния междугранулами металла, а значит, от состава пленки, который определяетсярасположением участка датчика относительно испарителей.Таким образом, для измерения вданном интервале температур можновыбрать участок датчика с оптимальной зависимостью сопротивления оттемпературы, Для этого поперек пленки наносится система контактов,50которой термометр разделяется насекции.П р и м е р. Термометр сопротивления изготавливают и виде гранулированной пленки толщиной 130 нм, полу чаемой соиспарением в вакууме с давлением 10 мм.рт.ст. олова и германия на ситалловую подложку, нагре= тую до 80 С. После осаждения пленкаотжигается при 200 фС в течение30 мин,На фиг. 2 приведены кривые зависимостей злектросопротивления термометра на разных участкх от температуры: б - на участке с объемнойконцентрацией Се 62,6; 7 - 63,3;8 - 63,9, 9 - 64,5 и 10 - 65,2,Через термометр сопротивления(токовые контакты 3 и 4) пропускают малый измерительный ток (несколько мкА). Напряжение, пропорциональное сопротивлению термометра, снимается с двух потенциальных контактов и подается на измерительный прибор. Последовательно подключая измерительный прибор к любым двум рядом расположенным потенциальным контактам, определяется сопротивление каждой секции образца. Для любоготемпературного интервала в пределах4-1000 К можно подобрать участоктермометра с чувствительностью нехуже 240 Ом/град. При эхом интервализменений сопротивления термометранаходится в удобном для измеренийдиапазона (10-60 кОм). Расширениедиапазона измеряеьыс температур(как ниже 4 К, так и выше 100 К),достигается изменением содержайияметаллической и полупроводниковойкомпонент в термометре.формула изобретения1Термометр сопротивления, содержащий чувствительный элемент в виде композитной пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку, о т л ич а ю щи й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности в широком диапазоне температур, чувствительный элемент выполнен в виде гранулированной пленки иэ изолированных Металлическихчастиц в полупроводниковой матрице.2. Термометр по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он изготовленс градиентом состава по длине и раз- .,делен системой контактов на секции.Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 665216, кл. 6 01 К 7/16, 1978.2. Авторское свидетельство СССРМ 508688, кл, С 01 К 7/16, 1974.3. Патент франции 9 2160474,кл, 6 01 К 7/00, опублик. 030873Подписное Заказ. 1015 фПатентф, г. Ужгород, ул. Проект илиал 65 Тираа 6 ИИПИ Государственного йо делам изобретений 35, Москва, З, Ра комитета СССР открытийскан наб., д.