[發明專利]金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件、其制備方法與調控方法

有效

• 申請號: 201410424861.2
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104195516B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 汪愛英;郭鵬;李潤偉;張棟;檀洪偉;柯培玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06;C23C14/04;C23C14/54;G01D5/16
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 單英

1.一種金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件，其特征是：由襯底、金屬摻雜非晶碳薄膜、金屬電極組成，金屬摻雜非晶碳薄膜位于襯底表面，金屬電極位于金屬摻雜非晶碳薄膜表面；

所述金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件的制備方法包括如下步驟：

步驟1：將襯底置于真空腔室中，利用氬離子刻蝕襯底表面；

步驟2：向鍍膜腔室內通入碳氫氣體，通過陽極層離子源離化提供碳源，在襯底表面沉積類金剛石碳膜，同時開啟磁控濺射源，通入Ar氣，在襯底表面濺射沉積金屬原子，離子源電流為0.1A～0.5A，磁控靶電流為1.2A～5A，腔體內氣體壓力為0.2Pa～1Pa，基體直流脈沖偏壓為-50V～-400V；

步驟3：將步驟2得到的表面沉積金屬摻雜非晶碳膜的襯底從鍍膜腔室中取出，在金屬摻雜非晶碳膜表面留出待沉積電極區域，其余區域采用掩模板覆蓋，然后再次放入腔體中，采用磁控濺射技術在待沉積區域濺射沉積金屬電極；

所述的金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件的TCR值為190～980ppmK^-1，GF值為200～600；

所述的摻雜金屬為W。

2.如權利要求1所述的金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件，其特征是：所述的襯底為PET、PI、PMMA、Al₂O₃或者玻璃。

3.如權利要求1所述的金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件，其特征是：所述的金屬電極材料為W、Cr、Ti、Al、Ag中的一種或幾種的組合。

4.如權利要求1所述的金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件，其特征是：所述的步驟3中，濺射氣體為Ar，靶電流為1～5A，腔體內壓力為0.2Pa～0.5Pa，襯底直流脈沖偏壓為-50V～-100V。

5.調控權利要求1所述的金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件的GF值與TCR值的方法，其特征是：通過調控步驟2中的碳源種類、基體直流脈沖偏壓以及濺射功率，調控金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件GF值與TCR值。

6.調控權利要求1所述的金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件的GF值與TCR值的方法，其特征是：通過調控步驟2中的磁控靶電流，調控金屬摻雜非晶碳壓阻傳感元件GF值與TCR值。