[发明专利]一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，包括管状的金属外壳，所述金属外壳顶部设有金刚石基底，所述金属外壳内部位于金刚石基底上设有硼掺杂金刚石薄膜材料制成的温度响应元件，所述温度响应元件的两端设有电极引线，所述温度响应元件和电极引线表面覆盖有陶瓷或类金刚石绝缘层；所述金属外壳和金刚石基底的连接处设有密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述金刚石基底位于金属外壳顶部内侧或外侧。

3.根据权利要求1所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述温度响应元件形状为栅状。

4.根据权利要求1所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述金刚石基底的厚度为毫米级别。

5.根据权利要求3所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述温度响应元件薄膜中硼的掺杂浓度范围为0～5at.％。

6.根据权利要求1所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述金刚石基底材料为本征单晶金刚石、多晶微晶金刚石、超细纳米晶本征金刚石、本征金刚石/碳化硅复合膜、掺杂金刚石/氮化铝膜中的一种或者几种的复合薄膜或者多层膜结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述密封圈为类金刚石表面改性的密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器，其特征在于，所述温度响应元件为环形或螺旋形。

9.一种如权利要求1所述的基于金刚石薄膜的全海深温度传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用高温高压或者化学气相沉积技术制备金刚石基底；

(2)利用化学气相沉积技术制备温度响应元件；

(3)利用磁控溅射技术依次制备电极引线、陶瓷或类金刚石绝缘层，通过陶瓷或类金刚石绝缘层将温度响应元件和电极引线密封，仅预留电极引线与测量电路的焊接位置；

(4)利用类金刚石表面改性密封圈将载有温度响应元件的金刚石基底固定在金属外壳上，确保水密性。

10.根据权利要求9所述的一种基于金刚石薄膜的全海深温度传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体方法为在金刚石基底上依次沉积二氧化硅层和光刻胶；利用掩膜板进行紫外光刻，在光刻胶上刻蚀出所需图形；移走掩膜板，利用氢氟酸对二氧化硅层进行刻蚀，并露出金刚石基底；利用氧气等离子体清洗，结合双氧水和硫酸清洗工艺去除光刻胶；利用化学气相沉积技术，在金刚石基底具有二氧化硅层的一侧进行温度响应元件的沉积。