[发明专利]一种异质结纯电阻-二极管复合温度计

权利要求书

1.异质结纯电阻-二极管复合温度计，其特征在于采用Co/CoO-ZnO/Ag异质结，该异质结中Co为下电极，Ag为上电极，CoO-ZnO为复合绝缘层。

2.如权利要求1所述的温度计，其特征在于在测量时，把异质结的Ag、Co上下电极和外电路测量仪表相连接，外电路中设有两个档位，分别对应两个反向电池电源；当电压银正、钴负时异质结处于低阻态，利用低电阻状态时的金属导电特性对应的R-T曲线测量高温；当电压是银负、钴正时异质结处于高组态；利用高电阻状态时的半导体导电特性对应的R-T曲线测量低温，测量温度范围5K-300K。

3.如权利要求1或2所述的温度计，其特征在于，当测量温度在5K-70K范围内，利用高电阻状态测量温度，其中电阻与温度的对应关系为：lnR=6.59+2.24*T^-1/4。

4.如权利要求1或2所述的温度计，其特征在于，当测量温度在70K-300K范围内，利用低电阻态测量温度，其中电阻与温度的对应关系为：R=51.35+0.068T。

5.一种异质结Co/CoO-ZnO/Ag的制备方法，利用磁控溅射方法在衬底上生长上下电极以及中间ZnO绝缘层，工艺条件及步骤如下：

溅射室真空抽至7.5×10^-5Pa，以纯度为99.95%以上的ZnO陶瓷、纯度99.99%以上的Co金属和纯度99.99%以上的Ag金属为靶材，将ZnO置于射频靶，Co和Ag分别置于直流靶；以纯度为99.99%以上的高纯Ar气体作为溅射气氛，Ar气经过气体流量计进入溅射室；Co的溅射功率为5W，溅射气压为0.58Pa。ZnO的溅射功率为15W，溅射气压为0.65Pa；Ag的溅射功率为5W，溅射气压为0.55Pa；

在衬底上方放置第一层不锈钢掩膜，分别沉积1~2nm Cr，25~35nmAg，8~12nm Co,其中Cr作为缓冲层，Ag为金属上电极，Co作为异质结的下电极。然后更换上第二层不锈钢掩膜，溅射沉积8~12nm的ZnO层，ZnO的生长气氛为Ar气与O₂气的混合气，其中氧气体积比为5‰；ZnO与Co交界面处的钴被氧化锌中的氧离子氧化形成CoO层，CoO层不是直接沉积层；然后更换上第三层不锈钢掩膜，溅射55~60nmAg作为金属上电极。