Ｃｒ，（）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
升盖融井置气敏、热敏传感器、它息存储等方而，已 成为敏感材料厦儿器什的研究热点。 印度的Ｉ）Ｍｍ－Ｆ，，】ａ ｒｍ等在室温下．采用微光脉 冲（低于Ｉ
的增加戚厦化，在ＰＥＤ０１：ＰＳＳ厚度为６０ｎｍ时．薄 膜的韫度敏感系教最人．比Ａｕ和Ｐｔ制作舯薄聪热敏
乙烯Ｉ＇ｏｌｙ（３．Ｉ＿ｃｔｌ】ｙｌ…（¨ｘｖｔｌⅢ岫㈨¨。Ｉ Ｊｏｌｙ（｝ｓｔｙ
３（）～Ⅲｔ具冉热敏特性 ＰＳＳＩ“机薄膜材料特性避 ．薄膜破镀往辑化处胛过的 ｉ，研究。这种冉舭材树破做成希腊ｆ’Ｆ架和兼状．枉 Ｋ片表面．在连接处采川传统的｝：法刻蚀Ｉ艺川ｊ铬 金米做电授材料．随着薄脱蝌层和插＾培的堪数增加．
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
蔷集成传感器的可｛ｒ件．泼传感器破用在燃料电 池和其Ｅ要被谢啵的材料Ｌ。
Ｊ，，ｊ Ｉｈ ｄ、Ｖ¨，＾＾ｌ Ｗ¨，ｐⅢＭ１【№ｇ＊ｍＨ“‘●％ｆＩ”％
３氯化物冉瓷ＮＴＣ薄膜热戢电阻 传统肇丁块材ｍ金脚陶瓷热墩电阻材料的温度传
钛醴自ｌ的多曲。在５０～８０℃的温度范嘲内．钵酸锹 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 金属陶瓷材料的半导体特性，根据其电厝ｌ随气温变化 呈指数规律变化，制备出灵敏度较高、稳定性很高的温度传 感器。其优点是温度系数太、灵敏度较高、响应快；不 足之处在于这甚材料由于品拉问的不完全接触而使得 它们的稳定性，重复性盖。而基于陶瓷的ｍ金屉材料 是’’令研究的址多的薄膜热敏材料．过摧盒届钮化物 、Ｆ导体陶瓷材科热敞电阻， 般址山ＮｉＯ，Ｍｎ。Ｏ．、 【ｕ（），ＣｕＯ等过渡旌金埘氰化物自Ｉ成，造种薄膜绋构由 于能够选刨１ｒ帮、毁舒．所“ｕｆ得到温度系数大、显敏 度崭、响应帙．１Ｌ承艇性、稳定性供佳的．用芈导体Ｉ艺 和ＭＥＭＳ技术加１．安装的热敏悖感器。 ＊致冷“外成像技术代表ｒ新型红外成像技术的 发展打向．而徽蒯辐射热计为非致冷红外成像的核心 部件．用丁ｍ致玲红外散测辐射热计的热馘薄膜材料 要求订较低的膨成温腰和较高的电Ｈｌ温度系数Ｉ（Ｒ。 Ｖ，（】，最化物薄臃的形戚温度转低．凼ｌｎＪ他韫化饥成为
更容易和半导体集成电路结合而制成混合集成的功能 传感器。ＢａＴｉＯ。掺人ＳｒＴｉＯ。可制造具有正温度系数 的热敏电阻器。烧结型ＳｒＴｉＯ。具有湿敏特性和热敏特 性。以硅为衬底的ＳｒＴｉＯ。淀积膜的湿敏特性已有报
蒸发、溅射、丝网印刷等镀膜方法，对ＮＴＣ热敏材料 Ｎｉ－Ｍｎ－Ｏ进行了广泛、深入的研究［１’ｔ６－１８］。电子柬蒸 发工艺简单，但是得到薄膜元素的化学计量比和原始 靶材发生明显的变化，采用较低的沉积速率能控制镀制膜 厚，并与蒸发几何模型理论相符合。这一理论基于 Ｈｅｒｔｚ－Ｋｎｕｄｓｅｎ公式和变型的余弦方程。射频溅射的 沉积速率为５～１０ｎｍ／ｍｉｎ，厚度可达到７００～８００ｎｍ， 电子束蒸发速率５０ｎｍ／ｍｉｎ，厚度可达１～２ｍｍ，丝网 印刷达到２５ｍｍ，这一厚度包括玻璃基底的厚度。这３ 种不同镀膜方法各有各的优缺点。电子束蒸发最简 单，蒸发源的粒度和粒度分布可以任选，蒸发过程不需 要特殊气体环境，蒸发速率随电子流大小改变。薄膜 的表面十分光滑，多晶，退火后薄膜没有多孔现象出现。在 ＲＦ溅射中，Ｍｎ、Ｎｉ的化学计量比几乎恒定，表面也很 光滑，但是溅射环境需要Ａｒ等离子体，需要氩气和氧 气比率恒定，气体流量计和探测器恒定准确。电子束 蒸发和溅射的沉积速率低，形成的薄膜一般电阻率在 室温下为１０８１１。丝网印刷。工艺简单。成本低，化学剂 量比恒定，但是形成薄膜电阻多孔，且形状体积较大。 ２．４耐高温金刚石薄膜热敏电阻 金刚石薄膜热敏电阻。由于本身特性。适用于超高 温温度条件。德国和英国科学家Ｐａｕｌ Ｒ Ｃｈａｌｋｅｒ，Ｃｏ－ ｌｉｎ Ｊｏｈｎｓｔｏｎ等做了很多这方面的研究。金刚石薄膜 属于高温结晶，测温范围很广，稳定性很高，导热系数高， 热容量少，对温度反应快，缺点是黏附性差［１ ９。２２］。用微 波等离子体方法制作了掺硼金刚石薄膜热敏电阻器。 该器件的结构由Ｓｉ。Ｎ。基底和２Ⅱｍ厚的掺硼金刚石 薄膜组成，并采用了经退火处理的钛／金双金属层制 作欧姆接触。结果在室温到６００℃范围内获得了欧姆 接触、温度响应以及电阻温度系数优良的热敏电阻器。
非豉冷虹外他半【ｎ】热敏材料较理想的选杵“，此外， 氧化钒ｊ‘打忧蚌肿此、电、盛性质．－－ｒ川１：兜开艾、电
（ＭＯＤ）制备的Ｎｉ ＺｒＯ：陶瓷薄膜“”．热敏特性优于 ＰＩ和Ｎｔ薄瞄．薄膜厚约１Ⅲｎ．基底为硅片。线ｒａｉｎ，电阻率口的值（Ｎｉ青毋
（５５±１０）蹦（体积分散））为２ ５×１０～６ ５×１０’ｎ ・ｃｍ．温度系数。呈绒忡为１
具有负温度系数特性。温度系数为一６．０％Ｃ－１在 ３０℃。随着Ｎｂ掺杂浓度增大，光电导增大，温度常数 减小。对温度敏感的原因主要在于存在境界缺陷和掺人的 杂质。钛酸锶薄膜具有负电阻温度系数，在３０℃时其 温度系数最高达一２．１５％℃～，热敏特性显而易见；薄 膜介电常数随外加信号频率的增大而减小，且具有较 好的热稳定性。在ＳｉＯ：／Ｓｉ衬底上制作的ＳｒＴｉＯ。薄 膜热敏电阻器具备比较好的应用前景，且便于与周边电 路集成，实现多功能集成化。
试显示这种方法甜蔷的薄膜材料元素的化学计最比与 预期要求非常接近．韫原于有少许的倔离。当薄膜材 料巾的氧化锰古显高．氧化锦音最低时．薄膜的温度常
Ｆｉｇ ４ Ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＳｒＴｉ０３ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｒｅｓｉｓｔｏｒ
采用氩离子束溅射的Ｎｂ掺杂Ｓｒ。．。。Ｌａｏ．。。Ｔｉ０３薄 膜沉积在ＳｉＯ：／Ｓｉ基底上，这种薄膜具有光敏和热敏
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，ｆｌ Ｊ度的ｓ“ｉｉｌ；ｔ Ｖｉｎａｙａｋ并人
ｌ豁＃黜２‘０”］ｏ ０７＋］？“ｏ。‘譬：篱』；嬲…“““。…”“““。” ”女∞ｎ■＆ｍ（Ｉ‘州Ｊ
热敏电阻器阏其在拄温、删温、寅时监删、电路保 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．能够很好的满足温度传感 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｜【【研究
膜材科较之ｖ。（）ｒ化学制骷比氧娘于荽少 测试娃示薄膜为尤定形；ＡＦＭ测试娃小戒呵形貌平
器由十其优越的性能被用于热艟１ｔ和流量计，包拈低 能焦耳加热系统．高速’￡漉响应系缱高测辐射热仪和 红外辎射仪。
×１０５Ｄ／ｓｑ。制备的微机械隔热系统，采用ＳＥＭ观测 其具有孤立的桥式结构。在偏压为ＩＯＶ时，电压一电流
“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 来川溅射的方法，把Ｎ
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（ＭＭｌＣ）制作的步骤不能承受多次 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（Ｒ ｘ）和温度系数（ＴＣＲ）存在影响。 台湾的（ｈｉ－Ｙ・ｍｎ Ｉ．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４
“Ｍｎ，Ｏ．、ＮｉＯ，ｃｏ（）＝垣组分．采用离子束溅射 技术．制作满足电学特性的薄膜热敏材料用米制备红
