[发明专利]一种水三相点微型校准源芯片

摘要

本发明属于半导体材料及其制备工艺技术领域，涉及一种水三相点微型校准源芯片，其主体结构包括二氧化硅壳、真空隔层、水体和三维腔体，在三维立体结构的腔形二氧化硅壳的内腔空间中构成三维腔体，三维腔体的空间分为上下结构，下部的腔体中充有纯净水构成水体，上部的腔体构成真空隔层，真空隔层和水体密封在三维腔体中，三维腔体的外部构成密闭的二氧化硅壳并形成芯片结构；其设计的芯片结构科学合理，工艺简单，材料选择广泛，性能稳定可靠，应用领域广泛，温敏效果显著，制备工艺和设备简单，技术手段成熟，节省能源，应用环境友好。

主权项

1.一种水三相点微型校准源芯片，主体结构包括二氧化硅壳、真空隔层、水体和三维腔体，其特征在于在三维立体结构的腔形二氧化硅壳的内腔空间中构成三维腔体，三维腔体的空间分为上下结构，下部的腔体中充有纯净水构成水体，上部的腔体构成真空隔层，真空隔层和水体密封在三维腔体中，三维腔体的外部构成密闭的二氧化硅壳并形成芯片结构；水体在温度为0.01℃和压强为4.58mmHg时的气相、液相和固相共存，三相共存时水体的温度能够在1毫秒至2小时内保持在0.01℃不变而形成温坪；水体的纯度不小于99.99％，其中所含杂质中不包括金属质成分；真空隔离层与水体的空间或体积比为1：0.5‑‑5，校准源芯片的结构尺寸在数厘米到纳米量级；校准源芯片的原材料包括石英、半导体材料、晶体材料、高分子化合物材料、金属材料、塑料、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或COC(环烯烃聚合物)；其中半导体材料包括IV族的硅、III‑V族化合物的砷化镓、磷化铟，或II‑VI族化合物；水三相点微型校准源芯片的制备时，先将两个二氧化硅或石英晶片、或生长有二氧化硅层的硅基材料基片进行彻底清洗，然后在第一个基片上刻蚀出一个三维腔体结构；再次清洗表面后将两个基片置入一个密闭空间内抽取空气形成真空度610.75帕，随后将第二个基片与第一个基片对准后采用键合方法进行固定式粘合，再对两个基片施加压力和温度并实现两个基片的预键合，然后进行高温退火处理完成两个基片的完全键合；最后再进行晶片切割和减薄处理，得到水三相点微型校准源芯片。