[发明专利]一种薄膜电阻加热器及其制备方法

权利要求书

1.一种薄膜电阻加热器，包括基底、电极层、加热层和绝缘层，其特征在于，所述加热层为溅射法或蒸发法得到的金属薄膜，所述绝缘层为阳极氧化法形成的与加热层金属对应的金属氧化物层。

2.根据权利要求1所述的薄膜电阻加热器，其特征在于，所述加热层为Ta、Al或Ti，所述绝缘层为对应的氧化钽、氧化铝或氧化钛。

3.根据权利要求1所述的薄膜电阻加热器，其特征在于，所述加热层为TaN_0.1、TaN_0.8、Ta₂N、Ta₅N₆、Ta₄N₅、Ta₃N₅、δ-TaN或ε-TaN，对应地，绝缘层为氧化钽。

4.根据权利要求1所述的薄膜电阻加热器，其特征在于，所述加热层为钛的氮化物，对应地，绝缘层为氧化钛。

5.根据权利要求1所述的薄膜电阻加热器，其特征在于，所述电极层为Au、Pt、Ti、Cu、Al或Fe，采用溅射或蒸发法沉积于基底上。

6.一种薄膜电阻加热器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在基底上形成电极层；

步骤2、采用溅射法或蒸发法在步骤1形成的电极层上制备Ta、Ti、Al、钛的氮化物层或者钽的氮化物层，作为加热层；

步骤3、采用阳极氧化法形成对应的金属氧化物，作为绝缘层。

7.根据权利要求6所述的薄膜电阻加热器的制备方法，其特征在于，步骤2所述在电极层上制备Ta层的具体过程为：首先，抽真空至10^-4Pa以下；然后加热基片至200～500℃后，通入Ar至气体气压为0.3～1Pa，在溅射靶材为99.99wt％的Ta靶、溅射温度为200～500℃、溅射气压为0.3～1Pa、溅射功率为30～70W的条件下，在步骤1得到的电极层上形成Ta层。

8.根据权利要求6所述的薄膜电阻加热器的制备方法，其特征在于，步骤2所述在电极层上制备钽的氮化物层的具体过程为：首先，抽真空至10^-4Pa以下；然后加热基片至200～500℃后，通入Ar气和N₂的混合气体，其中，N₂的分压为0.01～0.1，在溅射靶材为99.99wt％的Ta靶、溅射温度为200～500℃、溅射气压为0.3～1Pa、溅射功率为30～70W的条件下，在步骤1得到的电极层上形成钽的氮化物层。

9.根据权利要求6所述的薄膜电阻加热器的制备方法，其特征在于，当加热层为Ta或钽的氮化物时，步骤3所述阳极氧化法形成氧化钽的具体过程为：(1)配制电解液：配制草酸和乙二醇的混合水溶液，其中，草酸、乙二醇和去离子水的质量比为1:(2～4):(1.5～2.5)；(2)以步骤2得到的带电极层和加热层的基底作为阳极，不锈钢片作为阴极，在电流密度为0.1～1mA/cm²、电压为100～300V的条件下，进行阳极氧化形成氧化钽，作为绝缘层。

10.权利要求1至9中任一项所述薄膜电阻加热器在相变开关中的应用。