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随着现代集成电路技术的飞速发展,电子元器件正朝着微型化,低阻化发展。NTCR(Negative Temperature Coefficient Resistance,负温度系数的热敏电阻)作为敏感电子元器件重要的一员,在电路保护,温度测量等领域具有广泛的应用价值。因此,本文以制备低室温电阻值、较高热敏常数B值、温度稳定性较好的薄膜NTC热敏电阻为目的。以块体材料中具有最低电阻率的Mn1.56Co0.96Ni0.48O4材料体系为基本研究对象,通过溶胶凝胶法制备了Ag/NTC/SiO2/Si薄膜NTC热敏电阻,在制备工艺、掺杂降低电阻、掺杂改善老化性能等方面做了一系列研究。首先,探究了制备工艺对Mn1.56Co0.96Ni0.48O4薄膜的影响,得到旋涂最佳的烘干温度为200℃,旋涂厚度为10层。在退火过程中发现,550℃以上就可以形成较好的尖晶石结构,得到最佳的退火温度为750℃。通过阻抗分析和SEM发现此时薄膜最致密,晶界电阻最低,室温电阻值最低。在750℃的空气退火1h得到薄膜室温电阻值R25=0.34MΩ,热敏常数B25/50=3560K。其次,为了进一步降低薄膜的室温电阻值R25,探究了Cu(铜)掺杂对CuxMn1.56Co0.96Ni0.48O4+y(x=00.25,3+x/4+y=3/4)薄膜的影响。发现少量Cu(x≤0.2)掺杂可以迅速降低R25,当Cu(x>0.2)掺杂过量时,R25反而增大。通过XRD分析发现,Cu掺杂会使薄膜晶格收缩,晶格常数减小;进一步通过SEM测试发现少量Cu(x≤0.2)掺杂会促进薄膜晶粒致密生长,当Cu掺杂过量(x>0.2)时,则会产生新的孔隙。最后通过XPS分析发现薄膜中的Cu离子主要以Cu+的形式占据氧四面体位置(A位),随着掺Cu量的增加,Cu+和Mn3+/Mn4+离子对含量均增加,使导电性增强,室温电阻值下降。薄膜老化性能随着Cu掺杂量的增加而下降。当x=0.2时,薄膜有最低室温电阻值R25=0.082MΩ,热敏常数B25/50=3250K。最后,为了提升Cu掺杂薄膜的老化性能,探究了Ca(钙)掺杂对CaxCu0.2Mn1.56Co0.96Ni0.48O4+y(x=00.15,x+3.2/4+y=3/4)薄膜的影响。研究表明少量Ca(x≤0.05)掺杂可以在不大幅提升薄膜室温电阻值R25和不明显降低热敏常数B值的情况下明显提升薄膜的老化性能,降低老化率。通过SEM发现Ca会抑制薄膜晶粒生长,使晶粒变小,随着Ca掺杂量的增加,薄膜逐渐变得不致密,产生孔隙和缺陷。当掺杂量x>0.05时,老化率反而增大,是因为缺陷和孔隙会使得金属阳离子更易迁移和重新排布,电阻漂移增大。当Ca掺杂量为x=0.05时,薄膜的室温电阻值R25=0.123MΩ,热敏常数B25/50=3400K,老化率ΔR/R=21.1%。