一种基于双材料微悬臂梁的薄膜热电变换器的结构及制作方法

摘要

本发明公开了一种基于双材料微悬臂梁的薄膜热电变换器的结构及制作方法。薄膜热电变换器主要由制作在下层硅片上的加热电阻(1)、制作在上层硅片上的双材料微悬臂梁(2)和将上、下硅片密封在一起的密封环(3)组成，由低汤姆逊系数材料制作的加热电阻(1)位于下层硅片上应力平衡的绝热薄膜(4)上表面或者夹层中；与加热电阻(1)相对放置的双材料微悬臂梁(2)可以直接支撑在衬底上，也可以通过绝热悬臂梁(7)或绝热悬桥(8)支撑在衬底上。双材料微悬臂梁(2)测量加热电阻(1)温度的原理与传统的双金属片温度传感器类似，加热电阻(1)温度升高后其热量经对流、辐射或热传导等途径引起双材料微悬臂梁(2)温度升高。由于组成双材料微悬臂梁(2)的两种材料的热膨胀系数不同，双材料微悬臂梁(2)自由端挠度或根部应变发生变化，通过检测元件(9)检测双材料微悬臂梁(2)形变后可获得加热电阻(1)的温度信息。本发明所涉及的基于双材料微悬臂梁的薄膜热电变换器具有以下优点：利用双材料微悬臂梁(2)测量加热电阻(1)的灵敏度高、经双材料微悬臂梁温度敏感元件传导到衬底的热量极小、加热电阻可以灵活设计、交直流转换误差小。

主权项

一种基于双材料微悬臂梁的薄膜热电变换器，其特征在于：薄膜热电变换器主要由制作在下层硅片上的加热电阻(1)、制作在上层硅片上的双材料微悬臂梁(2)和将上、下硅片密封在一起的密封环(3)组成，由低汤姆逊系数材料制作的加热电阻(1)位于下层硅片上应力平衡的绝热薄膜(4)上表面或者夹层中；与加热电阻(1)相对放置的双材料微悬臂梁(2)可以直接支撑在衬底上，也可以通过绝热悬臂梁(7)或绝热悬桥(8)支撑在衬底上。