CN204732453U - 具有高灵敏度的新型温敏元件 - Google Patents
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Abstract
<b>一种具有高灵敏度的新型温敏元件。为适应仪器仪表和电子***向小型化、微型化发展，该温敏元件特别适合在微小空间内安装使用。一种具有高灵敏度的新型温敏元件，其组成包括：</b><b>P</b><b>型区和</b><b>N</b><b>型区、上电极和下电极四层结构，所述的</b><b>N</b><b>型区（</b><b>1</b><b>）由掺磷的</b><b>N</b><b>型高阻硅单晶作为衬底，所述的</b><b>P</b><b>型区（</b><b>2</b><b>）以铝作掺杂源经扩散而形成，并从</b><b>N</b><b>面扩散金或铂，且扩透整个</b><b>P</b><b>型区，所述的上电极（</b><b>3</b><b>）和下电极（</b><b>4</b><b>）可采用镍，或金用以形成欧姆接触。本实用新型发明具有高灵敏度的新型温敏元件。</b>
Description
技术领域：
本实用新型发明属于传感技术领域，尤其涉及一种具有高灵敏度的新型温敏元件。
背景技术：
目前国内外敏感元件及其构成的各类传感器均属于模拟量输出，因输出灵敏度低，必须附加放大、模/数转换，才能构成数字***，致使硬件***复杂，按装空间较大，研制成本增加，限制了传感器在微空间领域中的应用。
发明内容：
本实用新型发明的目的是提供一种具有高灵敏度的新型温敏元件。该温敏元件特别适合在微小空间内安装使用。
上述目的通过以下的技术方案实现：
一种具有高灵敏度的新型温敏元件，其组成包括：P型区和N型区、上电极和下电极四层结构，所述的N型区由掺磷的N型高阻硅单晶作为衬底，所述的P型区以铝作掺杂源经扩散而形成，并从N面扩散金或铂，且扩透整个P型区，所述的上电极和下电极可采用镍，或金用以形成欧姆接触。
所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，半导体PN结结构的上电极和下电极均采用全覆盖型电极结构。
所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，也可采用掺铝的P型高阻硅单晶作为衬底，N型区以磷作掺杂源经扩散而形成，并从P面扩散金或铂，且扩透整个N型区，其上电极和下电极同样采用镍或金用以形成欧姆接触。
所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，其N型区也可用砷作掺杂源，其P型区也可用硼或硼铝混合物作参杂源。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型的原理是基于半导体特殊的负阻效应，采用特殊的结构和特殊的工艺制造方法实现的，具有优异的阻值调变效应。
本实用新型的电路结构极其简单，采用半导体集成工艺实现，为其小型化、微型化奠定了基础。
本实用新型芯片尺寸小，约为1.0×1.0 × 0.3（mm)。封装尺寸约为Φ1.5（mm)。特别适合在微小空间安装使用。
本实用新型可正偏应用，也可反偏应用。
正偏使用时，基于阻值调变效应，在温度激励下，其阻值可产生突变而输出数字信号；其中包括：开关、脉冲或频率信号；
反偏使用时，基于半导体的热敏效应，可输出模拟信号。
本实用新型具有极高的温度灵敏度和状态转换速度，其温度灵敏度和状态转换速度超过全球现今任何一种温敏元件。
输出模拟信号时，其温度灵敏度可高达100 mV / ℃以上，可用于高精度的温度检测。
输出开关信号时，动态响应快，其状态转换时间小于 30μS，可用于高精度的温度控制和高可靠的温度保护。
本实用新型具有进一步开发潜力；当前产品以温敏为主，经进一步开发还可制造光、磁、力或其他物理量的敏感元件。
附图说明：
附图1是本实用新型的半导体PN结结构的示意图。
具体实施方式：
实施例1：
一种具有高灵敏度的新型温敏元件，其组成包括：P型区和N型区、上电极和下电极四层结构，所述的N型区1由掺磷的N型高阻硅单晶作为衬底，所述的P型区2以铝作掺杂源经扩散而形成，并从N面扩散金或铂，且扩透整个P型区，所述的上电极3和下电极4可采用镍，或金用以形成欧姆接触。
实施例2：
根据实施例1所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，半导体PN结结构的上电极和下电极均采用全覆盖型电极结构。
实施例3：
根据实施例1所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，也可采用掺铝的P型高阻硅单晶作为衬底，N型区以磷作掺杂源经扩散而形成，并从P面扩散金或铂，且扩透整个N型区，其上电极和下电极同样采用镍或金用以形成欧姆接触。
实施例4：
根据实施例1所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，其N型区也可用砷作掺杂源，其P型区也可用硼或硼铝混合物作参杂源。
Claims (4)
1.一种具有高灵敏度的新型温敏元件，其组成包括：P型区和N型区、上电极和下电极四层结构，其特征是：所述的N型区由掺磷的N型高阻硅单晶作为衬底，所述的P型区以铝作掺杂源经扩散而形成，并从N面扩散金或铂，且扩透整个P型区，所述的上电极和下电极可采用镍，或金用以形成欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，其特征是：半导体PN结结构的上电极和下电极均采用全覆盖型电极结构。
3.根据权利要求1或2所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，其特征是：也可采用掺铝的P型高阻硅单晶作为衬底，N型区以磷作掺杂源经扩散而形成，并从P面扩散金或铂，且扩透整个N型区，其上电极和下电极同样采用镍或金用以形成欧姆接触。
4.根据权利要求1或2所述的具有高灵敏度的新型温敏元件，其特征是：其N型区也可用砷作掺杂源，其P型区也可用硼或硼铝混合物作参杂源。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204732453U (zh) |
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2015
- 2015-06-08 CN CN201520387350.8U patent/CN204732453U/zh not_active Expired - Fee Related
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