| 薄膜热电堆(Cu/Cu55Ni45)热流传感器的制备工艺及性能研究 |
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| 引用本文： | 冯楠茗,代波,王勇,李伟.薄膜热电堆(Cu/Cu55Ni45)热流传感器的制备工艺及性能研究[J].人工晶体学报,2023(8):1523-1531. |
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| 作者姓名： | 冯楠茗 代波 王勇 李伟 |
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| 作者单位： | 1. 西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室;2. 山东大学空间科学与物理学院 |
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| 基金项目： | 环境友好能源材料国家重点实验室自主课题(20fksy23,21fksy27)； |
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| 摘 要： | 本文首先通过磁控溅射技术在单晶Si和Al2O3陶瓷衬底上分别依次沉积厚度为600 nm的Cu和Cu55Ni45薄膜，然后使用微加工技术在10 mm×10 mm的衬底区域内制备了200对串联的热电偶组成薄膜热电堆结构，最后采用反应溅射联合硬掩膜沉积了不同厚度的氧化铝热阻层，使串联的热电偶分别产生冷端和热端。根据Seebeck效应，在热流的作用下薄膜热电堆冷热两端的温差使传感器输出热电信号，实现对热流密度的测量。通过对薄膜热电堆的表征与标定，结果表明：沉积在Si衬底与Al2O3陶瓷衬底上的Cu/Cu55Ni45热电堆中，Cu膜粗糙度分别为20和60 nm, Cu55Ni45膜粗糙度分别为15和20 nm,电阻分别为38.2Ω和2.83 kΩ,灵敏度分别为0.069 45和0.026 97 mV/(kW·m-2)。具有不同表面粗糙度的单晶Si衬底与Al2O3陶瓷衬底会影响在其表面沉积的Cu/Cu55Ni45热电堆表面粗糙度，进而导致薄膜热电...
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| 关 键 词： | 薄膜热电堆 磁控溅射 微加工 Seebeck效应 热流传感器 灵敏度 |
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