[发明专利]高压原位电阻率测量的电极及其制作方法

权利要求书

1.一种高压原位电阻率测量的电极，沉积在一颗金刚石压砧(1)上，两条电极(3)分别从砧面延伸至侧面；在金刚石压砧(1)的砧面和侧面沉积有氧化铝层作绝缘保护层(4)，部分氧化铝层被刻蚀掉使电极(3)在砧面和侧面的端头裸露出来；电极的金属引线(5)粘在金刚石压砧(1)侧面裸露的电极端头上面；其特征在于，两条电极(3)在金刚石压砧(1)砧面的端头分别是圆形和弓形，弓形端头环绕在圆形端头的外面；放置在两颗金刚石压砧(1)之间的金属垫片(6)作为第三电极。

2.按照权利要求1所述的高压原位电阻率测量的电极，其特征是，所述的电极(3)是金属钼材料的；圆形电极的圆半径与砧面半径比值为1～1.1∶4，弓形电极的内径与砧面半径比值为1∶2，外径与砧面半径比值为4∶5。

3.按照权利要求1或2所述的高压原位电阻率测量的电极，其特征是，所述的氧化铝绝缘保护层(4)，厚度为2～4μm。

4.一种权利要求1的高压原位电阻率测量的电极及其制作方法，包括沉积金属钼、制作电极、沉积氧化铝绝缘保护层和电极引线制作的步骤；

所述的沉积金属钼，是将清洗干净的金刚石压砧(1)烘干后，放入到真空腔内，利用磁控溅射方法将金属钼沉积在金刚石压砧(1)表面；溅射过程中，金属钼作为靶材，氩气作为工作气体，真空腔压强保持在0.8～1.2Pa，衬底温度在200～300℃；

所述的制作电极，是使用光刻技术将金刚石压砧(1)表面金属钼薄膜刻成电极(3)形状，然后利用钼腐蚀液进行腐蚀，在金刚石压砧(1)上呈现出电极(3)，其中在砧面上一条电极的端头为圆形，另一条电极的端头为弓形；

所述的沉积氧化铝绝缘保护层，是在电极(3)刻好之后，再次利用磁控溅射的方法在金刚石压砧(1)表面沉积一层氧化铝膜；溅射过程中，采用金属铝作为靶材，流量比为2.4∶30的氧气和氩气作为工作气体，腔内压强保持为0.8～1.2Pa；溅射完氧化铝膜后，再次利用光刻技术和化学腐蚀的方法，将金刚石压砧(1)砧面的氧化铝膜刻出圆形的小窗，使两电极(3)的圆形端头和弓形端头全部裸露出来，同时使金刚石压砧(1)侧面的氧化铝膜刻出小窗，使两条电极(3)的另一端头裸露出来；

所述的电极引线制作，是用导电银浆将铜导线粘在金刚石压砧(1)侧面裸露的电极上，导电银浆在130～170℃的条件下固化1.5～2.5小时；在预压好的T301钢片中央钻孔作为垫片(6)，将铜导线用银浆粘在垫片(6)上作为第三个电极。

5.按照权利要求4所述的高压原位电阻率测量的电极及其制作方法，其特征是，所述的垫片(6)，中央孔的半径与金刚石压砧(1)砧面的氧化铝膜刻出的圆形小窗半径之比为1～1.2∶1。