[发明专利]一种薄膜热敏电阻及其制备方法及其电阻值的调节方法

权利要求书

1.一种薄膜热敏电阻，其特征在于：由下而上依次包括基板、底层Mn-Co-Ni-Fe-O四元过渡金属氧化物膜层、中间层Mn-Co-Ni-Cu-O四元过渡金属氧化物膜层、顶层Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层和电极；

所述底层Mn-Co-Ni-Fe-O四元过渡金属氧化物膜层、中间层Mn-Co-Ni-Cu-O四元过渡金属氧化物膜层、顶层Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层为三层结构。

2.一种制备权利要求1的薄膜热敏电阻的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一，制备膜层溶胶：采用溶胶-凝胶法分别制备Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层溶胶、Mn-Co-Ni-Cu-O四元过渡金属氧化物膜层溶胶和Mn-Co-Ni-Fe-O四元过渡金属氧化物膜层溶胶；

步骤二，制备膜层湿凝胶：将步骤一制得的Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层溶胶、Mn-Co-Ni-Cu-O四元过渡金属氧化物膜层溶胶和Mn-Co-Ni-Fe-O四元过渡金属氧化物膜层溶胶分别放入恒温箱中，在一定温度下陈化一定时间后，分别得到Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层湿凝胶、Mn-Co-Ni-Cu-O四元过渡金属氧化物膜层湿凝胶和Mn-Co-Ni-Fe-O四元过渡金属氧化物膜层湿凝胶；

步骤三，制备底层：在基板上利用Mn-Co-Ni-Fe-O四元过渡金属氧化物膜层湿凝胶进行甩膜制备Mn-Co-Ni-Fe-O底层；

步骤四，制备中间层：在Mn-Co-Ni-Fe-O底层上利用Mn-Co-Ni-Cu-O四元过渡金属氧化物膜层湿凝胶进行甩膜制备Mn-Co-Ni-Cu-O中间层；

步骤五，制备顶层：在Mn-Co-Ni-Cu-O中间层上利用Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层湿凝胶进行甩膜制备Mn-Co-Ni-O顶层，得到三层结构薄膜；

步骤六，热处理：对步骤五得到的三层结构薄膜进行热处理，热处理温度为400℃~800℃；

步骤七，制备电极：在步骤六中热处理后的三层结构薄膜的Mn-Co-Ni-O顶层上，采用磁控溅射法制备电极，得到薄膜热敏电阻。

3.根据权利要求2所述的一种薄膜热敏电阻的制备方法，其特征在于：所述步骤一制备膜层溶胶中，采用溶胶-凝胶法制备Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层溶胶，具体步骤为：

（1）将水和无水乙酸以体积比1:1~2:1放入容器中混合均匀作为溶剂，然后水浴加热所述溶剂并将温度控制在75℃~85℃；

（2）将乙酸锰、乙酸镍和乙酸钴在磁力搅拌的情况下缓慢加入到所述溶剂中，以形成Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层前驱液；其中，乙酸锰、乙酸镍和乙酸钴中，锰、镍和钴的摩尔比为35~37:15~17: 6~10；磁力搅拌的速度为500r/min~1000r/min；其中，所形成的Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层前驱液的浓度为0.1mol/L~0.5mol/L；

（3）往所述Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层前驱液中加入乙酰丙酮，然后在75℃~85℃下继续以500r/min~1000r/min的速度磁力搅拌45小时~50小时后，得到Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层溶胶；其中，所述乙酰丙酮的体积占所述Mn-Co-Ni-O三元过渡金属氧化物膜层前驱液的体积的1/30~2/30。