壓阻薄膜傳感器的制備及性能研究.pdf

1、經(jīng)過(guò)多年來(lái)的研究表明，盡管錳銅合金的壓阻系數(shù)不是很高，但由于它具有靈敏度高、響應(yīng)快、線性較好、電阻溫度系數(shù)小等特點(diǎn)，非常適合于制作超高壓力傳感器。其有效量程為1～50GPa,是目前測(cè)壓上限最高的壓力傳感器，廣泛應(yīng)用于研究材料中彈塑性波的傳播特性、動(dòng)態(tài)斷裂、層裂、相變、炸藥爆轟等方面。 本論文的第一部分主要對(duì)錳銅薄膜壓力傳感器進(jìn)行了總體工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)包括錳銅薄膜壓阻傳感器的膜系與結(jié)構(gòu)、制備方法以及工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)。為了錳銅傳感器的微

2、型化，采用射頻磁控濺射法制備適合出了高壓力測(cè)量的錳銅壓力傳感薄膜，基片采用不銹鋼，膜層采用三明治結(jié)構(gòu)，即氧化鋁。錳銅．氧化鋁的結(jié)構(gòu)。 論文的第二部分為實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)和校核部分，用X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡分析了樣片薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌，用靜態(tài)加載方法實(shí)驗(yàn)標(biāo)定了錳銅薄膜的壓阻系數(shù)。做出傳感器的電阻變化——壓力關(guān)系曲線。再采用最小二乘法對(duì)實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得出壓阻系數(shù)的值。研究結(jié)果表明，晶粒尺寸決定了薄膜的壓阻系數(shù)，經(jīng)360℃熱處理