温度是影响航空发动机热端部件性能和寿命关键的因素之一,实时监测和获取发动机各部件表面温度对安全监控和性能验证等应用都有重大意义。薄膜热电偶以其测量端体积小,热容量小、响应速度快、不干扰热流场,不破坏构件表面等特点,成为最准确的测温技术之一,已经成为发动机热端部件表面温度测量的一种发展趋势。在发动机叶片上研制薄膜热电偶,通常至少需要包括过渡层/绝缘层/传感层,才能保证在高温条件下把电信号引出。本论文作为发动机叶片上研制薄膜热电偶项目的前期工作,采用MEMS工艺在Al₂O₃陶瓷基底上研制了两种电极材料的高温薄膜热电偶,分别为Pt-Pd薄膜热电偶和Pt-PtRh13薄膜热电偶。首先根据热电偶原理,分别设计了薄膜热电偶的结构;结合微加工工艺和引线连接方式,确定和设计了掩模板图形;对薄膜温度传感器中的各层薄膜所用材料进行了选择和匹配,以确保温度传感器在高温下能持续工作。在优化关键单项制备工艺,包括溅射工艺、离子束刻蚀工艺、引线工艺等基础上,尝试了两种不同的薄膜热电偶制备工艺流程,即MEMS干法工艺、MEMS湿法工艺,在综合比较两种工艺过程的基础上,选择最优工艺制备了高温薄膜热电偶器件。搭建了测试平台,对样品进行了性能测试。实验结果表明,Pt-Pd薄膜热电偶在1300℃的寿命为20 min,且Pt和Pd的赛贝克系数之差随温度的变化而变化;Pt-PtRh13薄膜热电偶在1300℃的寿命可达14 h,Pt和PtRh13的赛贝克系数之差随温度的改变基本维持恒定。研究了热结点尺寸和粘结层种类（Ta、Ti、Cr）对薄膜热电偶性能的影响,结果表明,薄膜热电偶的热电效应与热结点的面积无关;三种粘结层相比,以Ta为粘结层的薄膜热电偶在高温下的寿命最长。最后对薄膜热电偶得失效机理进行了分析,在高温下,薄膜发生团聚现象,使整个热电偶的回路断路,从而使器件失效。