[发明专利]一种氧化锌‑氧化铋薄膜压敏电阻器的制备方法

摘要

本发明涉及一种氧化锌‑氧化铋薄膜压敏电阻器的制备方法，属于电子信息材料制备及其应用技术领域。本发明利用射频磁控溅射方法，采用非化学计量比的烧结ZnOn(n<1)为基质靶材，其他金属或其氧化物为掺杂靶材，在优化的溅射工艺下，在导电基片上沉积得到低电阻率的氧化锌薄膜，然后将其埋入氧化铋粉末中进行热浸，获得氧化锌‑氧化铋薄膜压敏电阻。这种薄膜压敏电阻器非线性性能优异、压敏电压可控、漏电流小等特点，在大规模或超大规模集成电路的过压保护中有广泛的应用前景。该方法薄膜沉积和热浸条件严格可控，工艺可重复性好，可以在大面积基片上获得组成、结构和厚度均匀的薄膜器件，适合规模化生产。

主权项

一种氧化锌‑氧化铋薄膜压敏电阻器的制备方法，其特征在于，所述方法利用射频磁控溅射方法，采用非化学计量比的n<1的烧结ZnOn为基质靶材，其他金属或其氧化物为掺杂靶材，在优化的磁控溅射工艺下，在导电基片上沉积得到低电阻率的缺氧型氧化锌薄膜或者掺杂氧化锌薄膜，然后将其埋入氧化铋粉末中进行热浸，获得高性能的氧化锌‑氧化铋薄膜压敏电阻，包括以下步骤：(1)在射频磁控溅射设备中，以非化学计量比的烧结ZnOn为基质靶材，金属Fe、Co、Ni、Mn及其氧化物中的一种或多种为掺杂靶材，将靶材固定在靶位上；将清洁基片固定在样品台上；开启机械泵抽至低真空，系统真空度达到0.1Pa时开启分子泵，直至系统的真空度达到2×10‑4Pa以上；(2)通入工作气体氩气，首先进行预溅射2‑10min，以此除去靶材表面的污染物；当辉光稳定下来后，在环境温度下，在氩气或在氩气和氧气混合气氛中，开始氧化锌薄膜的溅射沉积；(3)从磁控溅射设备中取出所制备的薄膜样品，在马弗炉中，把制备好的氧化锌薄膜埋在市售分析纯Bi2O3粉末中进行热浸；热浸后，将样品随炉冷却到室温；(4)在所得含氧化锌‑氧化铋复合薄膜的样品的薄膜和基片表面分别被电极，即得到所述压敏电阻器。