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钽薄膜电阻的制备及性能研究

作　者: 夏丰金
导　师: 谢中
学　校: 湖南大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 钽薄膜温度系数补偿模式原子力显微镜
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着现代科技的飞速发展,计算机技术以及微电子技术越来越向微型化发展。高精度、高稳定性、耐恶劣环境的金属薄膜电阻器是电子整机中的重要元器件。研制具有稳定的电性能,宽阻值范围、较小的电阻温度系数、能适应苛刻环境的金属薄膜电阻有着广泛的应用前景和重要意义。钽薄膜具有正温度系数,而钽氧化物薄膜的温度系数则为负值。如能充分利用金属钽、钽氧化物相反的温度特性来进行相互补偿,有望制备出宽电阻率范围、低温度系数的精密电阻薄膜。开展对电阻薄膜材料特别是钽系电阻薄膜的成膜工艺、微观结构、电学性能以及它们之间相互关系的研究显得尤其重要。本论文选用金属钽为原材料,利用直流磁控溅射的方法在陶瓷基底上制备钽薄膜电阻,我们采用正交试验法分别试验了不同溅射功率、溅射时间等条件以及单层和双层薄膜,并对相应样品做了测试和分析。利用原子力显微镜(AFM)和电子扫描显微镜(SEM)分析了薄膜的表面形貌和颗粒分布情况;利用X射线能量散射谱(EDS)分析了薄膜的组分;运用安捷伦多用电表来表征电阻薄膜的电阻随温度和时间的变化关系。实验结果表明:同样的时间溅射功率越低薄膜表面空洞越多,溅射功率为81W时单层薄膜颗粒最均匀,当溅射功率为96.25W时薄膜更容易到达零温度系数,采用补偿模式制备的双层膜比单层膜表面要更加平整,稳定性也会有所提高。采用适当的组分,利用补偿模式可以更好的制备出性价比较高的薄膜电阻。

钽薄膜电阻的制备及性能研究

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