1.一種氧化鋅-氧化鐠薄膜壓敏電阻器的制備方法,其特征在于,所述方法利用射頻磁控濺射方法,采用燒結(jié)氧化鋅陶瓷或燒結(jié)復(fù)合氧化鋅陶瓷為基質(zhì)靶材,其他金屬或其氧化物為摻雜靶材,在優(yōu)化的磁控濺射工藝下,在導(dǎo)電基片上沉積得到低電阻率的氧化鋅薄膜,然后將其埋入氧化鐠粉末中進(jìn)行熱浸,獲得高性能的氧化鋅-氧化鐠薄膜壓敏電阻,包括以下步驟:
(1)在射頻磁控濺射設(shè)備中,以燒結(jié)氧化鋅陶瓷或燒結(jié)復(fù)合氧化鋅陶瓷為基質(zhì)靶材,金屬Fe、Co、Ni、Mn及其氧化物中的一種或多種為摻雜靶材,將靶材固定在靶位上;將清潔基片固定在樣品臺上;開啟機(jī)械泵抽至低真空,系統(tǒng)真空度達(dá)到0.1Pa時(shí)開啟分子泵,直至系統(tǒng)的真空度達(dá)到3×10-4Pa以上;
(2)通入工作氣體氬氣,首先進(jìn)行預(yù)濺射1-10min,以此除去靶材表面的污染物;當(dāng)輝光穩(wěn)定下來后,在環(huán)境溫度下,在Ar或Ar/O2混合氣體中,開始氧化鋅薄膜的濺射沉積;
(3)從磁控濺射設(shè)備中取出所制備的薄膜樣品,在馬弗爐中,把制備好的氧化鋅薄膜埋在市售分析純Pr6O11粉末中進(jìn)行熱浸;熱浸后,將樣品隨爐冷卻到室溫;
(4)在所得含氧化鋅-氧化鐠復(fù)合薄膜的樣品的上下表面(薄膜和基片)上分別被電極,即得到所述壓敏電阻器。
2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中的燒結(jié)氧化鋅陶瓷的化學(xué)組成為ZnOn,n在0.6-0.99之間;燒結(jié)復(fù)合氧化鋅陶瓷主相為氧化鋅,摻雜Fe、Co、Ni、Mn的氧化物之一種或多種;所述摻雜靶材為金屬Fe、Co、Ni、Mn及其氧化物中的一種或多種;所述基片為高摻雜導(dǎo)電硅片、銅片、鉑片中的一種;所述步驟(2)中的氬氣和氧氣均為高純氣體,純度在99.99vol.%以上;所述步驟(3)中的Pr6O11粉末為市售分析純;所述步驟(4)中的電極材料為銀、鋁、鈀、鉑、金中的一種。
3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)中氧化鋅薄膜的濺射沉積條件為:以Ar為濺射氣體,在Ar或O2/Ar混合氣體中,在環(huán)境溫度下,濺射燒結(jié)氧化鋅陶瓷靶、燒結(jié)復(fù)合氧化鋅陶瓷靶和摻雜金屬或其氧化物靶,濺射功率為20-240W,濺射氣壓為0.3-4.0Pa,沉積時(shí)間為15-100min;且在Ar/O2混合氣體中進(jìn)行薄膜濺射沉積時(shí),O2/Ar混合氣體中二者的體積比為0-3;所獲得的氧化鋅薄膜在未摻雜時(shí)為純的缺氧型氧化鋅薄膜或化學(xué)計(jì)量比ZnO薄膜,在摻雜時(shí)為摻雜氧化鋅薄膜。
4.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中氧化鋅薄膜的熱浸工藝條件為:熱浸溫度為300-800℃,保溫時(shí)間為30-150min。