薄膜热敏电阻的研究进展

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1、堕堕堕苎丛堕塑塑塑堂盟堑盟薄膜热敏电阻的研究进展董茂进，陈焘“州物理研究所．袁阿I挫技术闻家域重点实验窒．忖肃兰州730000摘要：t子信＆技术的发展对t千元g件提女十型化、集成化的要求．薄膜热教电Ⅲ∞研究受到c-drl的重观。本i就薄膜搏敏t阻∞最新发展．包括薄膜*敏电m的制备I￡，电ma度系敷、响应时月等作T综迷；开对秉性基底薄膜热破电Ⅲ、n外探删月薄膜热敏电m；∞能复台传感3*敏电m等作T舟镕。关键词：捕敏电阻：薄膜；制备工艺；电阻温度系数：响应时间中圈分类号：TB43；TN371文就标识码A1引言热敏电阻器阏其在拄温、删温、寅时监删、电路

2、保护等订而的作JH，拒现代电丁信息技术中^冉十分重要的地位，是目前用毋最太的一娄儿器竹．前祭f分广阔。薄膜温度传感器悼机小，响应伙．精度好，集成度尚，稳定性强．儿性能独特．能够满足温度传感技术小咧化集成化、阵列化、多功能化、智能化系统化段网络化的发展坞势．冉槊成电路、微纳器件等领域具卉广阔的臆11J河景。。『目时由r块倬材料是剩一粒状．受粉伟品捍的影响．导效材料的一致性和重复性较茹．成品宰低；而薄膜材料iif“精确托制薄膜的成分和厚度+对于平柜、致寄的多品薄膜材料米说这种影响品牲问的不完全接触和I，洞等缺陷的影响将太大减小’。热敏材料迁有{Ⅱ多其

3、E的用途’：利用其特有的伏安特性．町制作功率}{、稳雎器、限幅器、低频振荡器、放大器、调制器等；利用其耗散常数与环境介质的种类、状忐打戈的特性．町制忭‘tKII、流量II、液位Lf等，利门J热情性．町制作时刚延迟器什等。采用n金屈元索薄膜热敏电阻L经产品化1．随着电子技术的发展．对热敏电阻的灵敏度、响脯常教提出小嘲耍求．负温度系数高灵敏度的薄膜热敏电阻引起人们的币视，『【d时为装配方向秉性基底的薄膜热敏电阻．综什热敏温敏等的多功能艇舟传感器也引起人¨的匝视．“F按采川材料不Ⅷ埘薄膜热敏电l

4、【【研究现状进}』刚进．井对r步发艟打向作r展祭。2薄膜

5、热敏电阻的研究现状21无机非金属薄膜p-[(热敏电阻夫规模集成电蹄的快速发腮．拦求传感器儿什适“采川、}导体l：岂女犍，flJ度的s“iil；tVinayak并人来川溅射的方法，把Nzcr台盘膜镀在(；aAs基底的氰化硅涂垲袁师．然后再覆盖一层自旋壤酰弧胺膜．这样就做成r申H武微集成电路(MMICs)、‘。檗酰¨胺与电目I层的电极采用Ti／Au溅射得到良好的欧姆接触。他们埘接触点电犀1．薄膜电阻(R，)和电阻温度系数(TCR)等‘0电阻的制备J艺的关系做了研究。若坚慧'获得低电阻值(R、)和离的电阻温度系数(’FCR)．则单片式微集成电路(MMl

6、C)制作过程不能承受多次热冲击．研究逆班现在制作MMI(过程N，cr台盒的组丹埘电阻值(Rx)和温度系数(TCR)存在影响。台湾的(hi-Y·mnI．ee等在秉性基底材料上制备的薄膜热敏电阻，如嘲1所示。利用MEMS技术．把微型热敏和湿敏传感薄膜制备在糍对二甲苯塑料基底r，敏感体为黄仓线和聚酰Ⅲ胺+。传感薄膜被印刷枉用等离子氧划蚀的龌料基底1．。薄膜传感器的厚度为(711)pm．町u很方催地粘贴枉不规整物体的裘面。传感器对温度和湿度的敏感系数为481×10Y和o03pF／％RH．此r作证明r在柔性基底制蔷集成传感器的可{r件．泼传感器破用在燃料电

7、池和其E要被谢啵的材料L。Fig1Thermistoronflexihlesub,Irate¨raclicalilyv【cw

8、

9、奉的NobuoSAIq0等采用磁控溅射NiOCr，()一靶(1：1摩尔比)。在氧气和氩‘(的气体氟恻r．定义氧7“E混☆7“$巾的慷强比为R，随着R增大，XRD测试硅ⅢNi(220)卉世增高，光学带宽减小．直流电目【唪和温度最赦增大。在R值为lo％时．ur以褂到高电日l串和高建敏鹰温度系数的“外探测器。蚀艘目!址被咒沌王吐多的PTC热敏材料．欧洲的sRSyrlsoV等研究垃现可以把热敏材料用在电子器什或址雄成『U路友fl

10、{f的加热器㈠“。束川射频溅射技l豁#黜2‘0”]o07+]?“o。‘譬：篱』；嬲⋯“““。⋯”“““。””女∞n■＆m(I‘州JJ，，jIhd、V¨，^^lW¨，pⅢM1【№g*mH“‘●％fI”％8材缘对蚪2010}Q女m术．沉#!BaTiO，薄膜厚为l5～2v：m+然后退火樽到23氯化物冉瓷NTC薄膜热戢电阻钛醴自l的多曲。在50～80℃的温度范嘲内．钵酸锹传统肇丁块材m金脚陶瓷热墩电阻材料的温度传PTC电阻器电阻值随温度刀高而线性增犬。感器在尘际的膻州巾州量最人．测温的机理足利用IF羹国的JESundeen等采川有机盘届机积技术金属陶瓷材

11、料的半导体特性，根据其电厝l随温度变化(MOD)制备的NiZrO：陶瓷薄膜“”．热敏特性优于呈指数规律变化，制备出灵敏度高、性能稳定的温