SiBCN高温薄膜温度传感器

作者：李雅莉; 徐毅; 孙道恒^*; 陈沁楠; 方亮; 海振银; 崔在甫; 李鑫; 何功汉; 崔金婷

来源：微纳电子技术, 2021, 58(09): 789-826.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2021.09.005

• 前驱体陶瓷
• SiBCN陶瓷
• 温阻特性
• 温度传感器
• 高温热解
• TiB2纳米粉末

在氧化铝衬底上采用直写工艺制备SiBCN前驱体陶瓷薄膜温度传感器,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)以及多通道数字采集仪对薄膜的形貌、结构及电学性能进行了表征,研究不同材料配比以及不同热解温度对薄膜传感性能的影响。结果表明:薄膜厚度对其表面质量影响较大,当厚度为8.1～13.3μm时,表面开始出现开裂现象,随着薄膜厚度增加,SiBCN陶瓷薄膜开裂问题更加严重;其电阻随着温度的升高显著降低,室温下阻值大于10 MΩ,温度升高为800℃时阻值为0.195 MΩ;随着TiB2纳米粉末比例增加,微观表面形貌开裂问题显著改善,且导电性越好;热解温度越高,薄膜导电性越强,但薄膜表面开裂情况越严重;多次温阻测试结果表明,温度传感器的重复性误差率为4.61%,验证了前驱体陶瓷在高温传感领域的可行性。

• 单位
  厦门大学; 厦门大学嘉庚学院; 机电工程学院; 航天学院; 中国航空研究院