[发明专利]晶界层晶粒晶界性能的微米级电极制备方法及测试方法

说明书

本发明涉及一种晶界层晶粒晶界性能的微米级电极制备方法及测试方法。其中，制备方法包括：在晶界层上表面均匀涂覆一层光刻胶并进行固化；使用图形化掩膜版对表面涂覆固化有光刻胶的微米级金电极进行曝光，显影后使用溶液在曝光后的微米级金电极上形成光刻胶保护图层；使用蚀刻液蚀刻无光刻胶保护图层的微米级金电极后，进行清洗得到微米级电极。本发明在制备的晶界层基片晶粒上直接镀上微米级金电极材料，在金相显微镜下即可获取适用于测试晶界层基片的电性能的微米级电极块，通过定位，可具体到某一微观晶粒晶界性能的测试，并且实现该晶粒晶界性能的重复测试，从而在晶界层性能上实现机理上的研究。

技术领域

本发明涉及电极测试技术领域，特别是涉及一种晶界层晶粒晶界性能的微米级电极制备方法及测试方法。

背景技术

随着5G时代的到来，电子设备朝着小型化、轻量化、高频化、高可靠性、低成本方向发展，因此迫切需要小型化、高介电常数、高温度稳定性、高可靠性和低成本的电子元件。单层电容器广泛应用于微波通讯线路、振荡电路、定时或延时电路、耦合电路、平衡滤波电路、抑制高频噪声电路、射频旁路以及微波集成电路，作为分立元件和用于小型化的电子设备中。其中晶界层电容器陶瓷是一种以晶界作为电容器介质的新型电容器材料介质，相比于普通电容器，其晶粒为半导化，故其具有超高介电常数的优异性能。

然而，晶界层电容器由于晶界层薄，导致耐压性能很差，要获得较好晶界，必须确保晶界宽窄一致性高，晶界材料的介电常数高及晶界材料要分布均匀，要实现高介电常数同时具有高耐压，就必须先了解氧化层(耗尽层)及第二相(绝缘层)的形成机理。由于晶界层电容器陶瓷多晶结构晶粒大小不一、晶向杂乱无章，晶界厚度不一，晶界成分不一且扩散层不一致等多种因素使其无法做精准的机理研究。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种晶界层晶粒晶界性能的微米级电极制备方法及测试方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种晶界层晶粒晶界性能的微米级电极制备方法，包括：

在晶界层基片上采用半导体工艺制备微米级金电极；

在所述晶界层的表面均匀涂覆一层光刻胶并进行固化；

使用图形化掩膜版对表面涂覆固化有光刻胶的晶界层基片进行曝光；

使用蚀刻液蚀刻无光刻胶保护图层的所述微米级金电极后，进行清洗得到微米级电极。

优选地，所述在晶界层上制备微米级金电极，具体包括：

在晶界层基片上的晶粒内部或晶界处制备微米级金电极。

优选地，所述图形化掩膜版带有m×m中方阵的大方阵；所述中方阵由n×n小方阵形成；所述小方阵由l×l的微米级电极形成；每一所述小方阵上均设置有编码。

优选地，所述微米级电极的尺寸根据晶粒大小确定。

优选地，采用薄金工艺在晶界层上制备微米级金电极。

优选地，曝光时间为20～40秒，显影时间为40～60秒。

优选地，所述蚀刻液为金腐蚀液。

优选地，使用蚀刻液蚀刻无光刻胶保护图层的所述微米级金电极后，采用丙酮超声清洗15分钟得到微米级电极。

一种晶界层晶粒晶界性能的测试方法，包括：

制备晶界层基片；

在所述晶界层基片中找到分布于晶界两边的微米级电极块；所述微米级电极块中包含的微米级电极由上述提供的晶界层晶粒晶界性能的微米级电极制备方法制备得到；

以所述微米级电极块为测试点，测试晶界的电性能；所述电性能包括：容量、绝缘电阻、CV特性和IV曲线；