[发明专利]一种基于稀土镍基钙钛矿化合物的Delta温区电阻

说明书

本发明提供一种基于热力学亚稳定状态的扭曲钙钛矿结构稀土镍基钙钛矿化合物的Delta温区电阻，其电学特征在于，所述材料电阻率在一段设定的温度区间内明显高于其之外两端范围，从而呈现电阻率随温度的Delta变化。通过改变稀土镍基钙钛矿化合物钙钛矿结构中A原子位的稀土元素比例、材料应力状态、应力加载取向等手段，可以实现对Delta电阻温度范围、区间宽度、以及电阻值变化等参数的精准调节。该发明属于电子信息与电子器件领域，所述电阻率率随温度的Delta变化特性，在实现从而实现对特定温度区间范围的功能锁定、电路保护、涌浪电流抑制等电路智能化控制设计中具有可观的应用价值。

技术领域

本发明属于电子信息与电子器件领域，具体地涉及一种基于稀土镍基钙钛矿化合物的Delta温区电阻。

背景技术

开发具有温度敏感特性的电子元器件，在温度探测、红外辐射探测、微波吸收与探测、温差发电等应用方面具有重要的科学意义与应用价值；同时，也为智能电路的开发与设计提供了丰富的组成元素【1-30】。常见的温度敏感电子元器件包括热敏电阻材料【1-20】、热电材料【21-25】、金属绝缘体相转变材料【26-30】等。其中，热敏电阻材料利用了材料电阻率随温度的单调变化，可以实现对温度以及热扰动的探测【1-5】。热敏电阻按材料电阻率随温度升高而增大或减小，可以分为正电阻温度系数(PTCR)或负电阻温度系数(NTCR)热敏电阻。特别地，基于热敏电阻的红外热敏电阻材料的微测辐射热计焦平面阵列探测技术具有无需制冷、可实现集成电路技术、表面微加工技术和薄膜沉积技术等有机结合、低成本、低功耗、长寿命、小型化和可靠性等诸多优点【6-20】。而利用热电材料或贵金属材料的赛贝克效应，即两端在温度梯度下所产生的电压信号，同样可以实现对温度、温度差等物理参数的测量【21-25】。最为经典的是基于铂、铂铑等贵金属材料制备的热电偶被广泛应用于对温度的常规测量。与传统半导体材料相比，如二氧化钒、稀土镍基钙钛矿化合物等d-电子强关联化合物具有一定温度下电阻率的突变【26-30】，可应用于电路或电子元器件的温度保护、涌浪电流抑制等方面。

然而不可否认的是，现有的温度敏感电子材料与器件大多利用电输运性质随温度的单调变化。相比而言，领域内尚缺乏可实现电阻Delta变化的电子材料及器件应用。

参考文献：

【1】吴诚，苏君红，潘顺臣等，非致冷红外焦平面技术评述(上)，红外技术，1999，21(1)：6

【2】吴诚，苏君红，潘顺臣等，非致冷红外焦平面技术评述(下)，红外技术，1999，21(2)：1

【3】扬亚生，测辐射热计红外焦平面列阵，半导体技术，1999，24(2)：5

【4】邵式平，非致冷红外焦平面列阵进展，红外技术，1999，18(2)：1

【5】Chen,Changhong，Yi,Xinjian，Zhang,Jing，et al.，Linear uncooledmicrobolometer array based on VO_x thin films，Infrared Physics and Technology，2001，42(2)：87

【6】刘西钉，江美玲，非致冷红外微测辐射热计的研制，红外与毫米波学报，1997，16(6)：459

【7】Tanaka,A.，Matsumoto,S.，Tsukamoto,N.，et al.，Infrared Focal PlaneArray Incorporating Silicon IC Process Compatible Bolometer，IEEE Transactionon Electron Devices，1996，43(11)：1844