专利名称:一种适于宽温区温度测量和控温用的敏感元件的制作方法
硅晶体管测温元件。
目前各种商品化的普通二极管已用来作常温温区的温度测量，以及做控温用的敏感元件。但是要将这类P－N结二极管的测温范围延伸到低温区(如4.2K以下)，并不是都能达到的。必须采用特殊工艺制成的二极管。世界上仅有美国Lake Shore Cryotronics公司有生产Si二极管低温测温元件。
反映该项技术文件〔1〕B.Griffittes etal.“An accurate diode thermometer for use in thermal gradient chambers”J.Phys.E.7(9)710(1974)〔2〕附Lake Shore Cryotronics公司说明书。
本实用新型的任务是为了提供一种可供测温和控温用的二极管敏感元件。并且该元件的适用范围从常温区扩展到低温区(320K～1.5K)同时具有足够高的温度灵敏度和重复性。使之实用化。为科研、生产部门提供有宽广商品来源的测温元件。
本实用新型的测温，控温敏感元件是由一种成品的NPN硅外延平面高频小功率三极管，废掉发射极引线。用三极管的基极和集电极分别为二极管的正、负极而做成的。为了在使用中不致用错管脚。一般把发射极引线剪掉，并且用环氧树脂在三极管的管座引线处加以密封。当环氧树脂固化后，把这样制成的硅二极管。进行从室温到液氮温度和从室温到液氮温度的冷热循环，进行老化锻炼，这样会使该二极管性能更稳定。所制成的硅二极管，加上一个10μA的正向工作电流，其稳定度为10－4。用四引线法测其正向压降和温度关系。
这种方法制作的硅二极管温度敏感元件，可以在1.5K～320K范围内使用。在该温区内二极管的正向压降值VF随着温度T的下降而单调上升。并且在35K附近。正向压降曲线出现拐点，灵敏度曲线出现极小值。
先将北京电子管厂生产的NPN硅外延平面高频小功率三极管去掉发射极引线。然后在管座的引线处涂上低温环氧树脂加以密封，再把制成的这种二极管从室温到液氮温度冷热循环三十五次，再从室温到液温度冷热循环20次，即可制成。所制成的硅二极管。图1表示该管的温度特性(VF－T关系)，图2表示灵敏度特性(ΔVF／ΔT－T关系)
权利要求
1.一种硅晶体管测温控温元件，其特征在于这种硅二极管是由成品NPN硅外延平面高频小功率三极管的基极与集电极构成的。基极为正极、集电极为负极。
2.一种按权利要求
1所述的测温和控温用的元件，其特征在于晶体管的管座引线处涂以低温环氧树脂。
专利摘要
本实用新型是制作一种硅晶体管测温元件，该测温元件是由NPN外延平面高频小功率三极管，保留其基极与集电极去掉发射极引线，而构成的二极管，该硅晶体管测温元件可以在1.5～320K宽温区内，作为温度测量和温度控制用的敏感元件，它具有良好的温度特性和温度灵敏度。
文档编号G01K7/16GK85200309SQ85200309
公开日1985年11月10日 申请日期1985年4月1日
发明者郑家琪, 张起鸣, 冉启泽 申请人:中国科学院物理研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan