一種取向熱敏薄膜電阻的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種取向熱敏薄膜電阻的制備方法，該方法將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁為原料，分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，得到純清溶液，通過旋涂法沉積在（100）取向的鎳酸鑭基底上，預處理揮發(fā)有機物，多次重復旋涂得到所需膜厚，經(jīng)過最終熱處理，得到取向熱敏薄膜，制備電極得到熱敏電阻。由于取向薄膜相對普通薄膜具有更高的晶粒有序排列，不但能夠滿足電子設備結(jié)構(gòu)的微型化、集成化及高溫環(huán)境使用的要求，而且能在實際應用中滿足器件的更快響應的需求。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
—種取向熱敏薄膜電阻的制備方法
本專利技術(shù)涉及一種具有快響應的取向熱敏薄膜的制備方法，屬于電子材料
。
技術(shù)介紹
為滿足電器設備在高溫條件下的控制、測量，對高溫傳感器提出了更高的要求。傳統(tǒng)溫度傳感器一般是以AB2O4尖晶石結(jié)構(gòu)為主的負溫度系數(shù)熱敏電阻，而由于其老化性能差極大的限制了器件在高溫環(huán)境中的使用。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ABO3的熱敏電阻因其在高溫下性能穩(wěn)定，成為高溫熱敏電阻研究的新型材料體系。錳酸鑭基(LaMnO3)作為一種典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料，具有良好的NTC特性，而Al摻雜是一種有效提高材料常數(shù)(B值)的手段，所以Al摻雜LaMnO3熱敏電阻，作為生產(chǎn)高溫熱敏電阻具有重要的意義。薄膜能滿足電子元器件小型化、集成化的發(fā)展要求，因此在熱敏電阻的研究領(lǐng)域，薄膜熱敏電阻受到了愈發(fā)的重視。而取向薄膜由于內(nèi)部晶粒的取向排列，存在著極軸，并且會對材料的許多電學性能產(chǎn)生很大的影響。因此在熱敏薄膜材料的制備中控制取向，對于提高其性能具有重要的意義。而本研究中通過制備取向熱敏薄膜，為更快響應的熱敏器件發(fā)展提供了支持。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于，提供，該方法將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁為原料，分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，得到純清溶液，通過旋涂法沉積在(100)取向的鎳酸鑭襯底上，預處理揮發(fā)有機物，多次重復旋涂得到所需膜厚，經(jīng)過最終熱處理，得到取向熱敏薄膜。由于取向薄膜相對一般薄膜具有更高的晶粒有序排列，不但能夠滿足電子設備結(jié)構(gòu)的的微型化、集成化及高溫環(huán)境使用的要求，而且能在實際應用中滿足器件的更快響應的需求。本專利技術(shù)所述的，按下列步驟進行:a、將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁作原料，分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后在溫度60-90°C下，攪拌，待溶解完畢，停止加熱，冷卻至室溫；b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.05-0.2mol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠； C、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在(100)取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s，轉(zhuǎn)速為3500r/min，然后在管式爐內(nèi)保持3min，處理溫度為300°C，揮發(fā)薄膜中的有機物，重復勻膠制膜，得到150-1500nm厚度的薄膜；d、將步驟c獲得的薄膜在溫度750°C下靜置處理lh，得到均勻的取向熱敏薄膜，然后在離子濺射儀上濺射金電極，溫度200°C下靜置lOmin，再焊接Pt引線，即可得到薄膜熱敏電阻。步驟a中原料硝酸鑭、乙酸猛和硝酸招的按摩爾比為La:Mn:Al =1:0.4—0.7:0.3—0.6 ο本專利技術(shù)所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所得的熱敏電阻能夠具有更快響應時間，能夠滿足電子工業(yè)生產(chǎn)中，在結(jié)構(gòu)設計上更便于微型化、集成化，熱敏電阻良好的高溫性能，對需要在高溫環(huán)境下作業(yè)的電器設備的控制、測溫有著重要的用途。本發(fā) 明中提到的(100)，為專業(yè)術(shù)語言，是指材料物相的XRD衍射峰。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)實施I所得取向熱敏薄膜電阻的XRD衍射圖譜，具有(100)完全取向結(jié)構(gòu)，其中俞為襯底衍射峰，Λ為物相衍射峰；圖2為本專利技術(shù)實施I所得取向熱敏薄膜電阻的電阻與1000/Τ關(guān)系圖。【具體實施方式】實施例1a、按摩爾比為La:Mn:Al = 1:0.6:0.4將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后加熱至溫度60°C，攪拌，待溶解完畢，停止加熱，冷卻至室溫；b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.lmol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠；C、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在(100)取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s，轉(zhuǎn)速為3500r/min，然后在管式爐內(nèi)保持3min，處理溫度為300°C，揮發(fā)薄膜中的有機物，重復勻膠制膜，得到150-1500nm厚度的薄膜；d、將步驟c獲得的薄膜在溫度750°C下靜置處理lh，得到均勻的取向熱敏薄膜，然后在離子濺射儀上濺射金電極，溫度200°C下靜置lOmin，再焊接Pt引線，即可得到薄膜熱敏電阻。實施例2a、按摩爾比為La:Mn:Al = 1:0.7:0.3將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后加熱至溫度60°C，攪拌，待溶解完畢，停止加熱，冷卻至室溫；b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.05mol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠；C、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在(100)取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s，轉(zhuǎn)速為3500r/min，然后在管式爐內(nèi)保持3min，處理溫度為300°C，揮發(fā)薄膜中的有機物，重復勻膠制膜，得到150-1500nm厚度的薄膜；d、將步驟c獲得的薄膜在溫度750°C下靜置處理lh，得到均勻的取向熱敏薄膜，然后在離子濺射儀上濺射金電極，溫度200°C下靜置lOmin，再焊接Pt引線，即可得到薄膜熱敏電阻。實施例3a、按摩爾比為La:Mn:Al = 1:0.5:0.5將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后加熱至溫度60°C，攪拌，待溶解完畢，停止加熱，冷卻至室溫；b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.15mol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠；C、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在(100)取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s，轉(zhuǎn)速為3500r/min，然后在管式爐內(nèi)保持3min，處理溫度為300°C，揮發(fā)薄膜中的有機物，重復勻膠制膜，得到150-1500nm厚度的薄膜；d將步驟c獲得的薄膜在溫度750°C下靜置處理lh，得到均勻的取向熱敏薄膜，然后在離子濺射儀上濺射金電極，溫度200°C下靜置lOmin，再焊接Pt引線，即可得到薄膜熱敏電阻。實施例4a、按摩爾比為La:Mn:Al = 1:0.4:0.6將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁分別溶解在冰醋酸和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后加熱至溫度60°C，攪拌，待溶解完畢，停止加熱，冷卻至室溫；b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.2mol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠；C、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在(100)取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s，轉(zhuǎn)速為3500r/min，然后在管式爐內(nèi)保持3min，處理溫度為300°C，揮發(fā)薄膜中的有機物，重復勻膠制膜，得到150-1500nm厚度的薄膜；d將步驟c獲得的薄膜在溫度750°C下靜置處理lh，即可得到均勻的取向熱敏薄膜，然后在離子濺射儀上濺射金電極，溫度200°C下靜置lOmin，再焊接Pt引線，即可得到薄膜熱敏電阻。實施例5將實施1-4任意獲得的取向熱敏薄膜室溫電阻率、B值等參數(shù)表1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種取向熱敏薄膜電阻的制備方法，其特征在于按下列步驟進行：a、將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁作原料，分別溶解在冰醋酸中和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后在溫度60?90℃下，攪拌,待溶解完畢，停止加熱,冷卻至室溫；b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.05?0.2mol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠；c、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在（100）取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s,轉(zhuǎn)速為3500r/min，然后在管式爐內(nèi)保持3min，處理溫度為300℃，揮發(fā)薄膜中的有機物，重復勻膠制膜，得到150?1500nm厚度的薄膜；d、將步驟c獲得的薄膜在溫度750℃下靜置處理1h，得到均勻的取向熱敏薄膜，然后在離子濺射儀上濺射金電極，溫度200℃下靜置10min，再焊接Pt引線，即可得到薄膜熱敏電阻。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種取向熱敏薄膜電阻的制備方法，其特征在于按下列步驟進行: a、將硝酸鑭、乙酸錳和硝酸鋁作原料，分別溶解在冰醋酸中和乙二醇甲醚中，其中冰醋酸與乙二醇甲醚的體積比為1:1，然后在溫度60-90°C下，攪拌，待溶解完畢，停止加熱，冷卻至室溫； b、再將步驟a中三種溶液混合，繼續(xù)攪拌6h，調(diào)制成濃度為0.05-0.2mol/L溶液，過濾，靜置8h，形成錳鋁酸鑭溶膠； C、利用旋涂法，室溫下將步驟b錳鋁酸鑭溶膠滴在(100)取向的鎳酸鑭基底上，在勻膠機上勻膠20s...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐金寶，熊信謙，王紅光，王磊，邊亮，
申請(專利權(quán))人：中國科學院新疆理化技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：新疆;65