微传感器表面温度非接触测试及In2O3微传感器气敏特性的研究*

马晓康，丛 慧，穆 仁，范会涛，杨 卉，祈明锋，张小水，，张 彤，*

(1.吉林大学电子科学与工程学院，集成光电子学国家重点联合实验室，长春 130012;2.河南汉威电子股份有限公司，郑州 450001)

随着科学技术的不断发展，未来的传感器向微型化、集成化、智能化和低功耗的方向发展。微结构传感器因其在功耗、集成度上的优势而受到人们关注。同时，由于微结构传感器逐渐向微米级甚至纳米级尺寸方向发展，其表面工作温度的测量的难度也逐渐增大［1－3］。传统的测量手段已经不能满足微结构芯片的表面工作温度测量的要求，例如:热电偶测温方法，由于铂铑探头的尺寸与微芯片尺寸相近，冷的探头与热的芯片表面接触会导走芯片上的热量，引起较大的测量误差;红外测温法，尽管红外光斑与样品表面是非接触的，但是由于红外光斑的尺寸远大于芯片尺寸，取样面积的误差仍然会导致较大的测温误差［1－7］。

基于“相同温度下同一物体所产生的辐射功率相同”的原理，我们利用光辐射与温度的关系，自行搭建了一套非接触式测温平台［2－3］，并利用这种方法研究了一种平面陶瓷基微结构传感器衬底的表面工作温度的分布规律，以In2O3纳米纤维为敏感材料制作酒精传感器，利用衬底的加热电流与温度的关系，研究了该传感器的敏感特性［8－10］。

1 实验部分

1.1 非接触式测温平台的基本原理

气体传感器只有在合适的工作温度下其敏感材料才能被激活，从而表现出对某种气体的敏感特性，因此对传感器衬底的热性能测定显得尤为重要［1－2］。……