硅襯底氧化鋯薄膜濕敏元件研制及特性研究.pdf

1、濕度傳感器在生產(chǎn)與生活各方面都有廣泛的應(yīng)用。為了將傳感器與控制電路集成，需要研制硅襯底薄膜型濕敏元件。本文從這一目的出發(fā)，研制了硅襯底氧化鋯薄膜濕敏元件，研究包括設(shè)計(jì)元件電極結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)尋找并優(yōu)化氧化鋯薄膜及過渡層薄膜的制備工藝，薄膜特性表征，濕敏元件制作及濕敏特性測(cè)量，敏感機(jī)理分析等。 用ANSYS軟件電場(chǎng)防真設(shè)計(jì)了電極的尺寸，并通過濺射、光刻、剝離等半導(dǎo)體平面工藝在硅襯底上制作了Pt電極。 研究了用溶膠-凝膠法制備氧化

2、鋯敏感薄膜及過渡層氧化鈦薄膜的制備工藝，通過反復(fù)大量實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合示差熱掃描-熱重分析，優(yōu)化并確定了溶膠配置(濃度比例、混合速率、加熱溫度、放置時(shí)間等)、甩膠速率、濕膜前烘溫度和時(shí)間、退火溫度和時(shí)間等工藝的最佳條件。通過X射線衍射儀、臺(tái)階儀、原子力顯微鏡、光電子能譜儀等測(cè)試手段對(duì)制備的氧化鋯、氧化鈦及氧化鋯/氧化鈦雙層薄膜進(jìn)行了表征及分析。制成了具有ZrO2/TiO2/Pt/SiO2/Si結(jié)構(gòu)的濕敏元件。 測(cè)試了制得的硅基氧化鋯薄