一种基于离子注入的NTC复合热敏薄膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于离子注入的NTC复合热敏薄膜的制备方法。该方法首先在衬底上生长一种NTC热敏薄膜，之后通过固定能量及剂量注入特定离子，制备成具有特殊结构的NTC复合热敏薄膜。离子注入方法首次被用于传统负温度系数（NTC）热敏薄膜材料的改性，一方面使得几乎所有元素的注入成为可能，并且可以得到高的表面浓度获得非平衡结构；另一方面离子注入深度和浓度易于控制，便于重复注入及重复实验，具有制备工艺简单、性能可控等优点。这种方法将为先进功能薄膜材料的设计带来创新的视角，并为进一步拓宽热敏材料的性能边界提供思路。为进一步拓宽热敏材料的性能边界提供思路。为进一步拓宽热敏材料的性能边界提供思路。

【技术实现步骤摘要】
一种基于离子注入的NTC复合热敏薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及二维材料的制备和温度传感领域，具体涉及一种基于离子注入的NTC复合热敏薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]温度传感器作为温度实时测量器件，是智能化生活测量系统的组成之一。随着我国逐步向数字化社会发展，以热敏薄膜为核心材料来构建集成化和智能化温度传感器的研究工作也逐渐成为热点。单一材料体系的热敏薄膜在性能上存在诸多局限性，比如有些体系的测温灵敏度高但温域较窄，有些体系具有较宽的测温范围但却受限于精度不高而不被广泛应用等等。为了解决上述问题，采用离子掺杂或多相复合等手段对材料进行改性成为众多领域学者研究的重点。而在物理沉积方法制备热敏薄膜的过程中，无论采用上述哪种改性方法，首要第一步就是要求制备出改性材料对应的靶材，极大地增加了材料的制备周期和成本。研究人员提出通过使用不同靶材在衬底上进行多层薄膜生长达到复合的目的。但是复合薄膜异质生长过程中因晶格失配或热膨胀系数不匹配而产生界面缺陷，进而难免出现薄膜质量下降的问题。
[0003]为了解决上述问题，本专利技术借鉴半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于离子注入的NTC复合热敏薄膜的制备方法，其特征在于，按下列步骤进行：a、衬底清洗：依次分别采用丙酮、无水乙醇、去离子水、无水乙醇对衬底进行超声清洗，每次清洗时间分别为各10
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30min，清洗后用高纯干燥氮气对衬底表面进行吹干处理，其中衬底为氧化硅、氮化硅、氧化铝或氮化铝；b、NTC热敏薄膜生长：选用MnCoNiO系或MnNiCuFe系的NTC热敏薄膜，将步骤a得到的衬底采用直流磁控溅射进行NTC热敏薄膜的生长，生长功率为10
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50W、生长气压为10
‑1‑
10Pa、氧气及氩气含量分别为0%
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100%，生长温度为50
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500℃，生长时长为10
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60min，在管式炉中进行退火处理，退火温度为500
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1100℃，升温时间为1
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10℃/min，保温时间为10
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60min，降温时间为1
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10℃/min，退火气氛为空气、氧气、氮气、氩气或氢气，即得到NTC热敏薄膜；c、离子注入：将步骤b得到的N...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔雯雯，宋育贤，轩婷婷，常爱民，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：