薄膜压力传感器中的敏感薄膜及其制作方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种薄膜压力传感器中的敏感薄膜，该敏感薄膜的材料为(NimCr1‑m)1‑x‑yTaxNy；其中，m为0.1～0.9，x为0.05～0.4，y为0.05～0.4。本发明专利技术还公开了一种薄膜压力传感器，其包括传感器芯体，该传感器芯体包括：基底；设置在基底上的绝缘层；设置在绝缘层上的图形化敏感膜层；设置在图形化敏感膜层上的四个电极；以及覆盖图形化敏感膜层未被四个电极遮挡的部分的保护层；其中所述图形化敏感膜层即为上述敏感薄膜。本发明专利技术还公开了上述敏感薄膜的制作方法。本发明专利技术的敏感薄膜较现有技术中的一般用于薄膜压力传感器中的薄膜具有更低的电阻温度系数、更高的热稳定性、以及更高的电阻率和方块电阻。

Sensitive Film in Thin Film Pressure Sensor and Its Fabrication Method and Application

The invention discloses a sensitive film in a thin film pressure sensor. The material of the sensitive film is (NimCr1_m) 1_x_yTaxNy, where m is 0.1-0.9, x is 0.05-0.4 and Y is 0.05-0.4. The invention also discloses a thin film pressure sensor, which comprises a sensor core, comprising: a substrate; an insulating layer arranged on the substrate; a graphical sensitive film layer arranged on the insulating layer; four electrodes arranged on the graphical sensitive film layer; and a protective layer covering a part of the graphical sensitive film layer not covered by four electrodes; and the graphical sensitive film layer is also provided with a graphical sensitive film layer. The sensitive film layer is the above sensitive film. The invention also discloses a method for preparing the sensitive film. The sensitive film of the present invention has lower resistance temperature coefficient, higher thermal stability, higher resistivity and block resistance than the film commonly used in the thin film pressure sensor in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
薄膜压力传感器中的敏感薄膜及其制作方法和应用
本专利技术属于传感器及其制作
，具体来讲，涉及一种薄膜压力传感器中的敏感薄膜及其制作方法、以及该敏感薄膜在薄膜压力传感器中的应用。
技术介绍
传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，从宇宙开发到海底探秘，从生产的过程控制到现代文明生活，几乎每一项技术都离不开传感器，因此，许多国家对传感器技术的发展十分重视。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点，可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外，还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。目前薄膜压力传感器敏感薄膜材料使用的是镍铬合金以及氮化钽材料，尽管这两种材料具有一系列的优异特性，但在实际应用中还存在诸多问题：(1)膜与基体的结合力问题，当薄膜的厚度较大时，薄膜会由于内应力过大而与基体发生脱落；(2)具有较大的电阻温度系数，不宜在温度变化剧烈的环境下测量；(3)扩宽薄膜的应变范围，使尽量宽的应变范围内薄膜的电阻相对变化与应变成线性关系；(4)耐腐蚀性能不好。因此，开发具有优异性能的薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜压力传感器中的敏感薄膜，其特征在于，所述敏感薄膜的材料为(NimCr1‑m)1‑x‑yTaxNy；其中，m为0.1～0.9，x为0.05～0.4，y为0.05～0.4。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜压力传感器中的敏感薄膜，其特征在于，所述敏感薄膜的材料为(NimCr1-m)1-x-yTaxNy；其中，m为0.1～0.9，x为0.05～0.4，y为0.05～0.4。2.根据权利要求1所述的敏感薄膜，其特征在于，所述敏感薄膜的热稳定温度不低于600℃，应变因子不低于3.5，电阻率为500μΩ·cm～2000μΩ·cm，方块电阻为20Ω/□～40Ω/□，电阻温度系数为-60ppm/℃～60ppm/℃。3.一种薄膜压力传感器中的敏感薄膜的制作方法，其特征在于，包括步骤：S1、在通入Ar和N2的混合气体的同时，采用射频磁控溅射方法分别轰击NimCr1-m靶和Ta靶进行共溅射，获得(NimCr1-m)1-x-yTaxNy前驱薄膜；其中，m为0.1～0.9，x为0.05～0.4，y为0.05～0.4；S2、将所述(NimCr1-m)1-x-yTaxNy前驱薄膜进行退火处理，得到薄膜压力传感器中的敏感薄膜。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述混合气体的总流量为80sccm～120sccm，N2和Ar的流量之比为0.05:1～0.3:1，本底真空度小于5×10-4，沉积功率为100W～300W，沉积时间为1000s～200...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国军，白煜，王敏锐，高阳飞，张敏，
申请(专利权)人：西安交通大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32