在工業(yè)鍋爐、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)等極端高溫環(huán)境中，傳統(tǒng)硅基傳感器會(huì)因材料熱失效而無(wú)法工作。耐高溫傳感器芯片的核心突破在于基礎(chǔ)材料的創(chuàng)新——碳化硅（SiC）以其3.2eV的寬禁帶特性，在800℃環(huán)境下仍保持電子穩(wěn)定性，其熱導(dǎo)率高達(dá)490W/mK，遠(yuǎn)超硅材料的150W/mK。

氮化鋁陶瓷基板通過(guò)流延成型工藝制備，熱膨脹系數(shù)與碳化硅芯片高度匹配（4.5×10??/℃），避免了熱循環(huán)導(dǎo)致的界面剝離問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用AlN封裝的結(jié)構(gòu)在1000次熱沖擊測(cè)試后仍保持98.3%的可靠性。

金鍺（Au-Ge）共晶焊料在400℃高溫下形成氣密性封裝，其剪切強(qiáng)度達(dá)到32MPa，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)錫銀焊料的8MPa。這種封裝結(jié)構(gòu)能有效阻隔高溫氧化性氣體對(duì)芯片電路的侵蝕。

通過(guò)分子束外延技術(shù)在碳化硅表面生長(zhǎng)氮化鎵異質(zhì)結(jié)，使溫度傳感單元在保持精度的同時(shí)，將響應(yīng)時(shí)間縮短至0.05秒。某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試表明，該芯片在850℃燃?xì)猸h(huán)境中連續(xù)工作2000小時(shí)誤差僅±1.5℃。

當(dāng)前研究聚焦于金剛石/碳化硅復(fù)合襯底，其熱導(dǎo)率可達(dá)2200W/mK。采用激光燒結(jié)技術(shù)的氧化釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）涂層，正推動(dòng)傳感器工作溫度向1200℃邁進(jìn)，為超高溫工業(yè)檢測(cè)提供全新解決方案。