[发明专利]一种金属基薄膜传感器用渐变过渡层及制备方法有效
| 申请号： | 201710703408.9 | 申请日： | 2017-08-16 |
| 公开（公告）号： | CN107574415B | 公开（公告）日： | 2020-01-14 |
| 发明（设计）人： | 赵晓辉;刘子良;刘洋;蒋洪川;张万里 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | C23C14/34 | 分类号： | C23C14/34;C23C14/16;C23C14/08;C23C14/58 |
| 代理公司： | 51203 电子科技大学专利中心 | 代理人： | 吴姗霖 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 热处理 薄膜生长 渐变过渡 镍基合金 梯度层 薄膜传感器 金属基薄膜 热处理气氛 扩散 大气环境 富氧环境 高温处理 浓度递增 三层结构 时间缩短 温度降低 传感器 传统的 过渡层 速率和 制备 递减 | ||
1.一种金属基薄膜传感器用渐变过渡层，包括三层结构，自下而上依次为NiCrAlY合金层、NiCrAlY合金和Al2O3梯度层、Al2O3层，其中，NiCrAlY合金和Al2O3梯度层中，NiCrAlY合金沿薄膜生长方向浓度递减，Al2O3沿薄膜生长方向浓度递增；
所述渐变过渡层采用以下方法制备得到：
a.NiCrAlY合金层的制备：将抛光并清洗干净的镍基合金基板置于背底真空度为8.0×10-4Pa以下的真空环境中，通入氩气作为溅射介质，以NiCrAlY合金为靶材，在溅射气压为0.3～0.6Pa、溅射功率为200～500W、基板温度为300～500℃的条件下，采用直流溅射的方法将NiCrAlY合金沉积在经抛光并清洗干净的镍基合金基板上，沉积薄膜厚度为10～50μm；
b.NiCrAlY合金和Al2O3梯度层的制备：在步骤a制备出厚度为10-50μm的NiCrAlY合金层后，在保持氩气持续通入的同时通入氧气，以NiCrAlY合金和Al为靶材，在溅射NiCrAlY合金的功率以每隔5～30min降低10～50W的速度降至零、反应溅射Al2O3的功率从零开始以每隔5～30min增加10～50W的速度增加至100～200W、通入氧气的流量从零开始以每隔5～30min增加1～5sccm的速度增加至5～20sccm的过程中，在保持溅射气压为0.3～0.6Pa、基板温度为300～500℃的条件下，沉积NiCrAlY合金和Al2O3梯度层，沉积薄膜的厚度为0.5～5μm；
c.Al2O3层的制备：在步骤b制备出0.5～5μm的NiCrAlY合金和Al2O3梯度层后，在保持反应溅射Al2O3的功率为100～200W、O2流量为5～20sccm、溅射气压为0.3～0.6Pa、基板温度为300～500℃的条件下，以Al为靶材采用反应溅射的方法沉积Al2O3层，沉积薄膜的厚度为0.5～5μm；
d.退火处理：将步骤c得到的基板在600～800℃温度、大气环境下退火1～2h，即得到所述金属基薄膜传感器用渐变过渡层。
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