[發明專利]一種氧化錫基薄膜壓敏電阻器的制備方法

有效

• 申請號: 201710512052.0
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107293384B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 彭志堅;王琪;王楊;符秀麗
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: H01C17/00
• 分類號: H01C17/00;H01C17/12;H01C7/108;C23C14/35;C23C14/08;C23C14/58
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1.一種氧化錫基薄膜壓敏電阻器的制備方法，其特征在于，所述方法首先在射頻磁控濺射設備中，在導電襯底上沉積得到氧化錫基薄膜；然后在馬弗爐中，將所述氧化錫基薄膜樣品埋在壓敏特性形成氧化物粉末中進行熱浸；最后，在所得樣品的薄膜表面和襯底上分別被電極，獲得所述氧化錫基薄膜壓敏電阻器；包括以下步驟：

(1)在射頻磁控濺射設備中，以純氧化錫燒結陶瓷或者金屬Cu、Zn、Cr、Mn之一種或者多種復合的氧化錫燒結陶瓷為基質靶材，以金屬Cu、Zn、Cr、Mn及其氧化物中的一種或多種為摻雜靶材，并分別固定到相應靶位上；將清潔的高摻雜導電硅片、鋅片、銅片、鉑片中之一種導電襯底基片固定在樣品臺上；開啟機械泵抽至低真空0.1Pa，然后開啟分子泵直至系統真空度達到2×10^-4Pa以上；

(2)通入純度在99.99vol.％以上的高純氬氣，調節濺射氣壓并起輝預濺射靶材2-10min，以除去靶材表面的污染物；當輝光穩定下來后，調節純度在99.99vol.％以上的工作氣體高純氧氣，打開靶擋板，開始在襯底上沉積氧化錫基薄膜；

(3)濺射完成后，從磁控濺射設備中取出所制備的氧化錫基薄膜，將其置于平底的氧化鋁坩堝內并用市售分析純Sb₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅粉末之一種完全覆蓋，然后放入馬弗爐中進行熱浸，氧化錫基薄膜的熱浸工藝條件為：升溫速率為5-25℃/min；在Sb₂O₃中熱浸時溫度為200-600℃，保溫時間20-120min；在Nb₂O₅中熱浸時溫度為250-750℃，保溫時間30-120min；在Ta₂O₅中熱浸時溫度為300-850℃，保溫時間30-120min；熱浸結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出；

(4)在所制備薄膜樣品的薄膜上被銀、鋁、鈀、鉑、金中之一種為電極，并在所制備薄膜樣品的基片表面上被銀、鋁、鈀、鉑、金中之一種為電極，即得到所述氧化錫基薄膜壓敏電阻器。

2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的純氧化錫燒結陶瓷的組成通式為SnO_n，n在1.6-2.0之間；所述復合氧化錫燒結陶瓷主相為氧化錫，摻雜金屬Cu、Zn、Cr、Mn氧化物之一種或者多種。

3.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的氧化錫基薄膜濺射沉積條件為：以Ar為濺射氣體，在Ar/O₂混合氣體中，控制O₂/Ar體積比為1:1～1:5，在環境溫度下，濺射燒結純氧化錫陶瓷靶、燒結復合氧化錫陶瓷靶和摻雜金屬或其氧化物靶，濺射功率為60-200W，濺射氣壓為0.4-4.0Pa，沉積時間為10-80min。