[發明專利]一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710803109.2
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107686973A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 顧德恩;徐世洋;周鑫;鄭宏航;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/08
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙)43217
• 代理人: 李大為,陶祥琲

1.一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料，其特征在于，

所述鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料是以鈦和釕作為共摻雜劑制備，具體地，所述鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料包括基片層和鈦釕共摻二氧化釩薄膜層，所述鈦釕共摻二氧化釩薄膜層沉積在所述基片層上，所述鈦釕共摻二氧化釩薄膜層包括鈦、釕、釩、氧四種元素；其中，鈦、釕和釩的原子百分比分別為4.0-7.0%、0.5-1.5%、25.0-30.0%，其余為氧元素。

2.根據權利要求1所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料，其特征在于，

所述的基片層為高純石英片、帶SiO₂薄膜的Si片、帶SiN_X薄膜的Si片中的一種。

3.如權利要求1所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，其特征在于，

是以鈦和釕兩種元素作為共摻雜劑制備鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的方法，具體是以鈦釕釩合金靶為源材料采用反應濺射方法制備無相變、低電阻率、高電阻溫度系數的二氧化釩熱敏薄膜材料，或以鈦靶、釕靶和釩靶為濺射源采用共反應濺射方法制備無相變、低電阻率、高電阻溫度系數二氧化釩熱敏薄膜。

4.根據權利要求3所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，其特征在于，

所述以鈦釕釩合金靶為源材料采用反應濺射方法制備無相變、低電阻率、高電阻溫度系數的二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，具體包括以下步驟：

①將基片在真空環境下100-150℃預熱40-100分鐘；

②采用純氬氣氛，在0.5-1.5 Pa的工作氣壓下，對鈦釕釩合金靶進行預濺射5-15分鐘；

③接著，采用氧/氬流量比為1:15-1:30的氣氛，在1.5-2.5Pa的工作氣壓下，在步驟①所預熱的基片上，濺射鈦釕釩合金靶,沉積鈦釕共摻氧化釩薄膜，沉積時間視具體的沉積速率和所需沉積的薄膜厚度而定；

④對步驟③所沉積的鈦釕共摻氧化釩薄膜進行富氧氣氛退火，氧/氬流量比2:1-1:0，真空室氣壓1.0-3.0Pa,退火溫度350-400℃，退火時間30-90分鐘；退火后即得所述鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料。

5.根據權利要求4所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，其特征在于，

所述鈦釕釩合金靶中鈦、釕的原子百分比分別為6.0-9.0 %、1.0-3.0%，其余為釩元素。

6.根據權利要求3所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，其特征在于，

以鈦靶、釕靶和釩靶為濺射源采用共反應濺射方法制備無相變、低電阻率、高電阻溫度系數二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，具體包括以下步驟：

①將基片在真空環境下100-150℃預熱40-100分鐘；

②采用純氬氣氛，在0.5-1.5 Pa的工作氣壓下，對鈦靶、釕靶和釩靶依次進行預濺射5-15分鐘；

③接著，采用氧/氬流量比為1:20-1:35的氣氛，在1.0-2.0Pa的工作氣壓下，對鈦靶、釕靶和釩靶同時進行反應濺射，以在步驟①所預熱的基片上沉積鈦釕共摻氧化釩薄膜，沉積時間視具體的沉積速率和所需沉積的薄膜厚度而定；

④對步驟③所沉積的鈦釕共摻氧化釩薄膜進行富氧氣氛退火，氧/氬流量比5:1-1:0，真空室氣壓1.5-3.0Pa,退火溫度350-400℃，退火時間30-90分鐘；退火后即得所述鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料。

7.根據權利要求4-6任意一項所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，其特征在于，

所述的基片層為高純石英片、帶SiO₂薄膜的Si片、帶SiN_X薄膜的Si片中的一種。

8.根據權利要求6所述的一種鈦釕共摻二氧化釩熱敏薄膜材料的制備方法，其特征在于，

所述鈦靶、釕靶和釩靶的純度均大于或等于99.0%。