[发明专利]薄膜传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种薄膜传感器，其特征在于，包括：

沉积在金属构件基底上的过渡层；

沉积在所述过渡层上的复合绝缘层；

沉积在所述复合绝缘层上的应变栅；

以及沉积在所述应变栅表面的复合保护层；

所述应变栅用于应变测量。

2.根据权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述薄膜传感器还包括设置在所述应变栅两端的引线电极，所述应变栅通过所述引线电极与外部设备连接。

3.根据权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述复合绝缘层为Al₂O₃-Ta₂O₅复合层；所述复合绝缘层厚度为0.8μm～1.4μm。

4.根据权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述复合保护层为Al₂O₃/ZrB₂-SiC/Al₂O₃复合层；所述复合保护层的厚度为2μm～4μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的薄膜传感器，其特征在于，所述过渡层的厚度为2μm～4μm；所述应变栅的厚度为900nm～1000nm。

6.一种薄膜传感器的制备方法，其特征在于，包括：

依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水对原金属构件基底的表面进行超声清洗，并采用干燥氮气吹干，获得清洗后基底；

在所述清洗后基底上沉积过渡层，获得第一构件；

在所述第一构件的过渡层上沉积复合绝缘层，获得第二构件；

在所述第二构件的所述复合绝缘层上沉积应变栅，获得第三构件；

在所述第三构件的应变栅表面沉积复合保护层，获得第四构件；

对所述第四构件进行退火处理，获得所述薄膜传感器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二构件的所述复合绝缘层上沉积所述应变栅，获得第三构件之后，所述方法还包括：

在所述第三构件的应变栅的两端沉积引线电极，获得第五构件；

所述在所述第三构件的应变栅表面沉积所述复合保护层，获得第四构件，包括：

在所述第五构件的应变栅表面沉积所述复合保护层，获得第四构件。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述第五构件的应变栅表面沉积所述复合保护层，获得第四构件，包括：

在第第一环境条件下采用脉冲激光沉积方式在所述第五构件的应变栅表面沉积第一Al₂O₃薄膜层；

在第二环境条件下采用脉冲激光沉积方式在所述第一Al₂O₃薄膜层表面沉积ZrB₂-SiC薄膜层；

在第三环境条件下采用脉冲激光沉积方式在所述ZrB₂-SiC薄膜层表面沉积第二Al₂O₃薄膜层，获得第六构件；

对所述第六构件进行退火处理，获得所述第四构件。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述第一构件的过渡层上沉积所述复合绝缘层，获得第二构件，包括：

在第四环境条件下采用脉冲激光沉积方式在所述第一构件的过渡层上沉积Al₂O₃薄膜层；

在第五环境条件下采用脉冲激光沉积方式在所述Al₂O₃薄膜层表面沉积Ta₂O₅薄膜层，获得第七构件；

对所述第七构件进行退火处理，获得所述第二构件。

10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述清洗后基底上沉积所述过渡层，获得第一构件，包括：

采用脉冲激光沉积方式在所述清洗后基底上沉积第一过渡层，获得第八构件；

对所述第八构件进行高温热处理，在所述第八构件的表面形成热生长氧化层的第二过渡层，获得所述第一构件。