多孔硅(Porous Silicon,PS)特有的微结构使其广泛应用于微电子机械系统(Micro Electronic Mechanical System,MEMS)加工技术;而其独特的半导体能带结构又使其在光电器件领域具有很大的发展潜力。目前,国内外有关多孔硅基传感器的报道已经很多,例如:多孔硅基气敏,湿敏,热流量传感器等。但利用多孔硅绝热性能研究温度传感器还比较少,尤其是国内还处于起步阶段。本论文研究多孔硅基传感器设计及制作过程中的关键性问题,包括:应用于温度传感器的多孔硅的绝热性能研究。多孔硅的表面及断面形貌研究。多孔硅与金属接触特性。并以研究为基础,优化工艺流程,设计制作多孔硅基温度传感器,验证了多孔硅良好的绝热性能。实验采用双槽电化学法制备多孔硅,场发射扫描电镜观测样品表面及断面形貌,显微拉曼光谱法测量多孔硅热导率,研究多孔硅的制备条件及高温氧化处理条件对其绝热性能的影响,利用溅射镀膜的方法形成多孔硅与金属的接触结构并测量结构的串联电阻。研究发现,多孔硅的孔隙率,厚度,微晶粒尺寸等是影响其绝热性的主要因素,各个因素影响绝热性能的机制是不同的。其中,多孔硅层厚度直接与其绝热性能相关,而孔隙率与晶粒尺寸则是通过热导率间接影响绝热性能;高温氧化会改变多孔硅的热导率;多孔硅与金属接触既非理想的欧姆接触,也不是普通的肖特基接触,是多种机制混合作用的结果。其伏安特性曲线表现出类似肖特基势垒二极管的整流特性,并且具有双向整流作用。利用多孔硅良好的绝热性能,根据热电偶塞贝克效应原理,设计多孔硅基热电偶传感器的结构,并优化工艺流程,完成了传感器的制作,通过测量热电势信号输出,表明以多孔硅为电偶热端结点绝热材料,硅片作为冷端结点衬底时,随着加热电阻提供热量增加,两结点温差逐渐增大,热电偶回路中的电势最高可达600uV。创新点:系统研究了多孔硅的制备条件(腐蚀电流密度,腐蚀时间)以及高温氧化条件对多孔硅热导率的影响;深入分析了多孔硅与金属接触特性;根据实验要求,采用自行设计的局部腐蚀多孔硅装置,优化了传统MEMS制造工艺,形成新的多孔硅基热电偶传感器的工艺流程。