納米薄膜溫度傳感器的制備與性能研究.pdf

1、傳感器廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的所有領(lǐng)域，并伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。薄膜傳感器是隨著薄膜技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的一種新型微傳感器。薄膜傳感器在安裝體積、動態(tài)響應(yīng)、靈敏度等方面都有著十分明顯的優(yōu)點(diǎn)。 本文提出了新型的納米薄膜溫度傳感器，給出了其具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及敏感材料和封裝材料的選擇，最后對其工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終在實(shí)驗(yàn)室制備出新型的薄膜溫度傳感器。使用測試系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)溫度標(biāo)定，取得了比較理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其主要內(nèi)容

2、和結(jié)論歸納如下： 1．根據(jù)薄膜電子學(xué)理論，明確了薄膜電阻溫度傳感器的工作原理，選用了溫度電阻系數(shù)比較大的材料：金屬Ni，同時根據(jù)薄膜厚度對電阻的影響確定了最佳的薄膜厚度200nm-300nm。 2．設(shè)計(jì)了對應(yīng)于不同基底材料的不同薄膜傳感器結(jié)構(gòu)和膜層結(jié)構(gòu)。對于SiO<,2>基底，設(shè)計(jì)了4層薄膜的結(jié)構(gòu)，由過渡層NiO、傳感層Ni、導(dǎo)線層Cu、保護(hù)層Al<,2>O<,3>組成。根據(jù)理論計(jì)算和測試系統(tǒng)的要求確定了薄膜傳感器的最佳

3、電阻值，并根據(jù)最佳電阻值設(shè)計(jì)了掩模圖案，同時利用薄不銹鋼片制作掩模。 3．利用FJL560CI1超高真空磁控與離子束聯(lián)合濺射鍍膜機(jī)制備了多個Ni薄膜溫度傳感器樣品，對工藝參數(shù)與傳感器電阻值之間的關(guān)系進(jìn)行了討論。利用真空退火爐對樣品進(jìn)行了真空退火處理。利用溫度測試系統(tǒng)對溫度薄膜傳感器樣品進(jìn)行了測試，對溫度與傳感器電阻值之間的關(guān)系進(jìn)行了討論與分析。用SSX-550 (SEM-EDS) 對薄膜的表面形貌進(jìn)行了分析，特別是對退火前后的表