SU478202A1

SU478202A1 - Resistive sensor

Info

Publication number: SU478202A1
Application number: SU1972949A
Authority: SU
Inventors: Равиль Шайхуллович Ибрагимов; Анатолий Григорьевич Клименко; Эрнесса Алексеевна Клименко
Original assignee: Институт Физики Полупроводников Со Ан Ссср
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1975-07-25

Description

Изобретение откоситс к термометрам сопротивлени дл измерени температур The invention approaches resistance thermometers for measuring temperatures.

. в области 4,0. in area 4.0

Известны низкотемпературные резис- тивные датчики, выполненные на основе угольных пленок, двуокиси олова SnO ,Low-temperature resistive sensors are known, made on the basis of carbon films, tin dioxide, SnO,

легированного сурьмой, монокристаллического Ge и Si .doped with antimony, single-crystal Ge and Si.

Иедоста1ком датчиков на основе угольных пленок и SnO , легированного сурьмой , вл етс низка стабильность и воспроизводимость при отогревах, так как в основе этих датчиков используютс аморфные или поликристаллические пленки .The efficiency of sensors based on coal films and antimony doped SnO is low stability and reproducibility when heated as amorphous or polycrystalline films are used as the basis of these sensors.

Датчики на основе монокристаллического Ge и Si обладают высокой чувствиел1 ,постью и стабильностью. Однако эти датчики чувствительны к магнитным пол м и их характеристики имеют большую неравномерность температурного коэффициента сопротивлени (резкое возрастание сопротивлени в области жидкого Sensors based on monocrystalline Ge and Si are highly sensitive, stable and stable. However, these sensors are sensitive to magnetic fields and their characteristics have a large non-uniformity of the temperature coefficient of resistance (a sharp increase in the resistance in the liquid

ли ), что усложн ет измерительную аппаратуру .li), which complicates the measuring apparatus.

Цель изобретени - повышение точности измерений в области низких температур .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements in the field of low temperatures.

Дл этого в предла)аемом устройстве чувствительный элемент выполнен в виде слоев твердых растворов Ge + Si .For this purpose, in the proposed device, the sensitive element is made in the form of layers of Ge + Si solid solutions.

Применение этого материа/ia в новом качестве основано на неизученном ранее свойстве: измене1тии сопротивлени с изменением температуры в области 4,2-The use of this material / ia in a new quality is based on a previously unexplored property: resistance variation with temperature variation in the region of 4.2

77V77V

На основе монокристаллических слоев твердых растворов Ge+Sl , полученных на диэлектрике, могут быть изготовлены резистивные низкотемпературные датчики , обладающие высокой чувствительностью и точностью, хорошей повтор емостью и стабильностью при отогревах до комнатной температуры и выше (350 К), с малым вли нием магнитных полей и равномерной чувствительностью в области температур жидкого гели .On the basis of single-crystal layers of Ge + Sl solid solutions obtained on a dielectric, resistive low-temperature sensors can be manufactured that possess high sensitivity and accuracy, good repeatability and stability when heated to room temperature and higher (350 K), with a small effect of magnetic fields. and uniform sensitivity in the temperature range of liquid gels.

Датчики температур, изготовленные из твердых растворов Ge + Si , найдут широкое применение при решении научных и технических задач, св занных с точными измерени ми низких температур. На основе слоев твердых растворов Ge + Si на керамике возможно изготовление нескольких датчиков на одной подложке, что может быть использовано дл точного измерени градиентов температуры в области жидкого гели .Temperature sensors made from Ge + Si solid solutions will find wide application in solving scientific and technical problems associated with accurate measurements of low temperatures. Based on layers of Ge + Si solid solutions on ceramics, it is possible to manufacture several sensors on a single substrate, which can be used to accurately measure temperature gradients in the liquid helium region.

В качестве материала дл датчика использовалс монокристаллический слой твердого раствора Ge + Si с содержанием Si 8О% удельным сопротивлением при комнатной температуре р О,11 ом.см и концентрсчпией акцепторных примесе Na 4,5:10 cм , полученный на керамике . Толщина сло составила d J 30A monocrystalline layer of a Ge + Si solid solution with a Si content of 8 O% resistivity at room temperature p O, 11 ohm cm and a 4.5: 10 cm Na concentration of acceptor impurity obtained on ceramics was used as a sensor material. Layer thickness was d J 30

мкм. При охлаждении пленок твердого раствора Ge+Si удельное сопротивление их возрастает. Воспроизводимость сопро тивлени пленок при отогревах от 4,2 доum When the films of the Ge + Si solid solution are cooled, their resistivity increases. Reproducibility of film resistance at warming from 4.2 to

350 К составл ет 0,1%, что позвол ет измер ть температуры в области жидкого гели с точностью до 0,01К.350 K is 0.1%, which makes it possible to measure temperatures in the area of liquid helium with an accuracy of 0.01 K.

Предмет изобретени Subject invention

Резист.-вный датчик, содержаишй чувствительный элемент в виде пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку, о тличающийс тем, что, с целью повышени точности измере11ий в области низких температур, чувстви7 ельный элемент выполнен в виде монокристаллических слоев твердых растворов Ge + Si .Resistive sensor, containing a sensitive element in the form of a film deposited on a dielectric substrate, which is characterized by the fact that, in order to improve the accuracy of measurements in the low-temperature region, the sensitive element is designed as single-crystal layers of Ge + Si solid solutions.