石墨烯加热芯片温度的校准方法

一种石墨烯加热芯片，包括一基底、一绝缘层、一石墨烯膜和多个电极;所述基底具有相对的第一表面和第二表面，所述基底设置一通孔;所述绝缘层在所述通孔处悬空，覆盖所述通孔且不与所述第一表面直接接触的绝缘层定义为一窗口，该窗口上设置多个凹槽;所述石墨烯膜覆盖所述窗口，所述石墨烯膜包括第一部分石墨烯膜和第二部分石墨烯膜，并且所述第一部分石墨烯膜和所述第二部分石墨烯膜间隔设置;所述多个电极位于所述绝缘层远离所述基底的表面。本发明还提供一种所述石墨烯加热芯片温度的校准方法。

1.一种石墨烯加热芯片温度的校准方法，其包括以下步骤：

提供一石墨烯加热芯片，该石墨烯加热芯片包括一基底、一绝缘层、一石墨烯膜和多个电极;所述基底具有相对的第一表面和第二表面，所述基底设置一通孔，该通孔从所述第一表面贯穿至所述第二表面;所述绝缘层位于所述第一表面，并且所述绝缘层在所述通孔处悬空，覆盖所述通孔且与所述第一表面间隔设置的绝缘层定义为一窗口，该窗口上设置多个凹槽;所述石墨烯膜位于所述绝缘层远离所述基底的表面，并且覆盖所述窗口，所述石墨烯膜包括第一部分石墨烯膜和第二部分石墨烯膜，并且所述第一部分石墨烯膜和所述第二部分石墨烯膜间隔设置;所述多个电极位于所述绝缘层远离所述基底的表面，所述多个电极依次命名为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极、第六电极和第七电极;所述第三电极与所述第一部分石墨烯膜直接接触，所述第四电极与所述第二部分石墨烯膜直接接触，所述第一电极与所述第二电极直接接触，所述第五电极和所述第六电极直接接触，所述第二电极与所述第五电极直接接触;所述第一部分石墨烯膜和第二部分石墨烯膜均与所述第七电极直接接触;

将所述第一电极、所述第二电极、所述第五电极和所述第六电极组成的整体定义为一电阻温度计，并且测量该电阻温度计在室温T0时的电阻R0;

给所述石墨烯加热芯片中的石墨烯膜通电，从而给所述窗口加热;

所述窗口超过一阈值温度，发出可见光，从而使得所述窗口具有一红色发光区域;

将分光辐射亮度计对准所述红色发光区域，得到光谱辐射亮度和色度，再根据普朗克黑体辐射定律计算，得到所述红色发光区域的温度;

增加所述石墨烯膜通电的功率，使得所述可见光的光强增大，所述红色发光区域的温度也增大，从而在多个功率下获得所述红色发光区域的多个温度，分别定义为T1、T2、T3……Tn，n≧1;

在所述多个温度下，测量所述电阻温度计的电阻，分别定义为R1、R2、R3……Rn，n≧1;

将所述室温T0、所述红色发光区域的多个温度(T1、T2、T3……Tn，n≧1)、所述电阻R0，以及所述电阻温度计的多个电阻(R1、R2、R3……Rn，n≧1)进行线性拟合，得到电阻和温度的对应关系;以及

根据所述电阻和温度的对应关系，通过测量所述电阻温度计的电阻，得到所述窗口的温度。

2.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化硅，所述窗口超过600℃，开始发出可见光。

3.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，利用四探针法测量所述电阻温度计的电阻。

4.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述多个电极是Cr/Pt电极，该Cr/Pt电极是铬沉积在铂上形成。

5.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述多个凹槽位于所述第一部分石墨烯膜和所述第二部分石墨烯膜之间。

6.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述通孔的制备方法，包括以下步骤：

在所述基底的第二表面设置一阻挡层;

在所述阻挡层上刻蚀一开口，所述基底的第二表面通过该开口暴露;以及

将所述基底和刻蚀后的阻挡层放入一腐蚀液中，或者将该腐蚀液滴入所述开口中，该腐蚀液穿过所述开口与所述基底接触，在所述基底上形成所述通孔。

7.如权利要求6所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述阻挡层为氮化硅膜，所述基底为硅片，所述腐蚀液为氢氧化钾溶液。

8.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极直接接触的部分、所述第五电极和所述第六电极直接接触的部分、所述第二电极与所述第五电极直接接触的部分均位于所述第一部分石墨烯膜和所述第二部分石墨烯膜的中间，并且均与所述石墨烯膜电绝缘。

9.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化硅或者碳化硅。

10.如权利要求1所述的石墨烯加热芯片温度的校准方法，其特征在于，所述石墨烯膜为单层石墨烯。