一种新型类雪花状微热板

1.本实用新型属于半导体传感器领域，具体是涉及一种新型类雪花状微热板。背景技术：2.现代工业发展迅速，化工技术越来越成熟，产量增大、产品更加丰富，在带来可观收益的同时也造成了环境的污染。煤矿冶金、石油化工等产生的易燃易爆、有毒有害气体对人类的健康、人民财产造成威胁，监测与控制易燃易爆、有毒有害气体已成为众多学者关注的一项重要研究课题。为此，人们根据不同的工作原理，开发了种类众多的气体传感器，其中，半导体式气体传感器以其灵敏度高、响应快、结构简单、极易微型化、易集成、成本低等特点被广泛应用，也是下一代mems集成微型气体传感器研究重点。目前，研究者们致力于开发低功耗、集成化及智能化的微型气体传感器。3.气敏材料是气敏传感器的重要组成部分。气体传感器中的气敏材料与测试气体分子之间的响应过程，一般可以分为三个过程：吸附、反应、脱附。而一定的高温，可以加速敏感材料与测试气体分子之间的氧化还原反应，便于对气体进行实时监测。目前在微结构的气体传感器中，为敏感材料提供高温工作环境的是微热板。4.微热板上的温度均匀性对于气体传感器的灵敏度、线性度和分辨率非常重要。修改微加热器的几何形状是实现微热板上产生均匀温度分布的方法之一。5.cn208182611u公开了一种硅基结构的微热板，其在衬底表面多覆盖了多孔硅层，有效的防止了工作区的热量散失到硅基上，但对加热区温度均匀性的研究尚不完善。其所述的加热区为信号电极和加热电极，信号回路与加热回路之间有影响。其所述的绝缘层为二氧化硅，二氧化硅具有较好的绝缘性，但是导热系数小，易导致受热不均匀，功耗大。技术实现要素：6.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种新型类雪花状微热板，提高加热区域的温度均匀性。7.一种新型类雪花状微热板，其特征在于包括：基底、加热电极、叉指电极和绝缘层，所述的基底的上表面之上设有加热电极；所述的加热电极下表面与基底相接触，所述加热电极上表面设有绝缘层；所述的绝缘层下表面与加热电极想接触，所述的绝缘层上表面设有叉指电极。8.进一步的，所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的基底包括单晶硅和其上下表面生成氧化硅层。9.进一步的，所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的加热电极为类雪花状结构的加热电极。10.进一步的，所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的加热电极的宽度为10～30μm。11.进一步的，所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的加热电极的厚度为200nm。12.进一步的，所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的叉指电极为类雪花状结构的叉指电极。13.本实用新型优点在于：14.加热电极形状采用类雪花的形状，采用其中心稀疏，外部密集的结构特点，使加热电极的最高温度不至于汇聚在中心点，提高了加热区的温度分布均匀性，减小了温差，降低了温度环境因素对气体传感器性能的影响；加热电极与信号电极之间加入绝缘层，绝缘层将加热电极与信号电极分隔开，降低了信号回路与加热回路之间的负面影响，同时绝缘层还增加了温度的稳定性及分布均匀性；气敏材料一般采用旋涂法，为圆形薄片，而叉指电极设计为圆形则有利于气敏材料的附着，加热电极整体为圆形，有利于敏感材料附着区域的温度均匀性，减小温度环境因素对气体传感器性能的影响。附图说明15.图1是本实用新型的气体传感器微热板整体结构示意图；16.图2是加热电极示意图；17.图3是叉指电极示意图；18.图中附图标记如下：19.1为类雪花状叉指电极，2为绝缘层，3为类雪花状加热电极，4为基底，5和7为二氧化硅，6为单晶硅。具体实施方式20.下面结合具体实例对本实用新型作进一步描述。21.如图1所示，本实例的新型的气体传感器微热板，包括基底4、加热电极3、叉指电极1和绝缘层2，所述的基底4的上表面之上设有加热电极3；所述的加热电极3下表面与基底4相接触，所述加热电极3 上表面设有绝缘层2；所述的绝缘层2下表面与加热电极3想接触，所述的绝缘层2上表面设有叉指电极 1。22.本实例的新型类雪花状微热板具体植被流程如下：23.(1)制备二氧化硅层。以单晶硅6为衬底，采用气相沉积teos热分解法的方式在单晶硅6上下表面制备3.2μm厚的二氧化硅层5和二氧化硅层7。24.(2)制备类雪花状加热电极3。加热电极采用铂，采用磁控溅射技术，以金属铂为靶材，结合光刻工艺，在二氧化硅5上表面制备厚度为200nm的类雪花状加热电极3。25.(3)制备绝缘层2，绝缘层采用金刚石，采用直流电弧等离子体喷射化学气相沉积技术，以甲烷为碳源，利用硬掩膜板，在类雪花状加热电极3上制备厚度为10μm的绝缘层2。26.(4)制备类雪花状叉指电极1。采用磁控溅射技术，以金为靶材，在氮化硅绝缘层2上表面制备厚度为200nm的类雪花状叉指电极1。技术特征：1.一种新型类雪花状微热板，是由基底、加热电极、叉指电极和绝缘层组成的，其特征在于；所述的基底的上表面之上设有加热电极；所述的加热电极下表面与基底相接触，所述加热电极上表面设有绝缘层；所述的绝缘层下表面与加热电极相接触，所述的绝缘层上表面设有叉指电极。2.如权利要求1所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的基底包括单晶硅和其上下表面生成氧化硅层。3.如权利要求1所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的加热电极为类雪花状结构的加热电极。4.如权利要求1所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的加热电极的宽度为10～30μm。5.如权利要求1所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的加热电极的厚度为200nm。6.如权利要求1所述一种新型类雪花状微热板，其特征在于所述的叉指电极为类雪花状结构的叉指电极。技术总结本实用新型公开了一种新型类雪花状微热板，所述的微热板，是由基底、加热电极、叉指电极和绝缘层组成的。所述的基底上表面之上设有加热电极；所述的加热电极下表面与基底相接触，所述加热电极上表面设有绝缘层；所述的绝缘层下表面与加热电极相接触，所述的绝缘层上表面设有叉指电极。所述的加热电极的宽度为10～30μm，所述的加热电极的厚度为200nm。本实用新型采用类雪花状加热电极，采用雪花中心稀疏，外部密集的结构特点，提高了加热区的温度分布均匀性，减小了温差，降低了温度环境因素对气体传感器性能的影响。对气体传感器性能的影响。对气体传感器性能的影响。技术研发人员：张欢欢 李萍 冯侨华受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学技术研发日：2021.04.19技术公布日：2021/11/17