[发明专利]金属掺杂非晶碳压阻传感元件、其制备方法与调控方法

权利要求书

1.一种金属掺杂非晶碳压阻传感元件，其特征是：由衬底、金属掺杂非晶碳薄膜、金属电极组成，金属掺杂非晶碳薄膜位于衬底表面，金属电极位于金属掺杂非晶碳薄膜表面；

所述金属掺杂非晶碳压阻传感元件的制备方法包括如下步骤：

步骤1：将衬底置于真空腔室中，利用氩离子刻蚀衬底表面；

步骤2：向镀膜腔室内通入碳氢气体，通过阳极层离子源离化提供碳源，在衬底表面沉积类金刚石碳膜，同时开启磁控溅射源，通入Ar气，在衬底表面溅射沉积金属原子，离子源电流为0.1A～0.5A，磁控靶电流为1.2A～5A，腔体内气体压力为0.2Pa～1Pa，基体直流脉冲偏压为-50V～-400V；

步骤3：将步骤2得到的表面沉积金属掺杂非晶碳膜的衬底从镀膜腔室中取出，在金属掺杂非晶碳膜表面留出待沉积电极区域，其余区域采用掩模板覆盖，然后再次放入腔体中，采用磁控溅射技术在待沉积区域溅射沉积金属电极；

所述的金属掺杂非晶碳压阻传感元件的TCR值为190～980ppmK^-1，GF值为200～600；

所述的掺杂金属为W。

2.如权利要求1所述的金属掺杂非晶碳压阻传感元件，其特征是：所述的衬底为PET、PI、PMMA、Al₂O₃或者玻璃。

3.如权利要求1所述的金属掺杂非晶碳压阻传感元件，其特征是：所述的金属电极材料为W、Cr、Ti、Al、Ag中的一种或几种的组合。

4.如权利要求1所述的金属掺杂非晶碳压阻传感元件，其特征是：所述的步骤3中，溅射气体为Ar，靶电流为1～5A，腔体内压力为0.2Pa～0.5Pa，衬底直流脉冲偏压为-50V～-100V。

5.调控权利要求1所述的金属掺杂非晶碳压阻传感元件的GF值与TCR值的方法，其特征是：通过调控步骤2中的碳源种类、基体直流脉冲偏压以及溅射功率，调控金属掺杂非晶碳压阻传感元件GF值与TCR值。

6.调控权利要求1所述的金属掺杂非晶碳压阻传感元件的GF值与TCR值的方法，其特征是：通过调控步骤2中的磁控靶电流，调控金属掺杂非晶碳压阻传感元件GF值与TCR值。