[发明专利]一种金属基薄膜传感器的制备方法

摘要

本发明提供了一种金属基薄膜传感器的制备方法，属于传感器生产技术及薄膜科学与技术领域。本发明在电子束蒸发沉积Al2O3绝缘层后，采用高压蒸汽封闭法处理Al2O3绝缘层，即将带Al2O3绝缘层的复合基板放入装有去离子水的反应釜内，在温度为100～200℃、反应釜内气压为1～10atm的条件下处理5～50min，取出并干燥，然后再进行薄膜传感器功能层及Al2O3保护层的制备。本发明通过对Al2O3绝缘层进行高压蒸汽封闭法处理，有效提高了Al2O3绝缘层的致密性和绝缘性能，有效防止了贵金属功能层与合金基板的导通现象，降低了期间的实效几率，有助于延长薄膜传感器的使用寿命。

主权项

一种金属基薄膜传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤1：合金基板的表面处理：先后采用丙酮、乙醇和去离子水对待测合金基板的表面进行清洗，清洗后干燥；步骤2：在合金基板上沉积NiCrAlY合金过渡层：采用直流溅射的方法将NiCrAlY合金沉积于经步骤1处理后的合金基板上、作为过渡层，得到带NiCrAlY合金过渡层的复合基板；步骤3：Al2O3热生长层的制备：将经步骤2处理后得到的复合基板置于真空热处理炉内，在10‑3～10‑4Pa真空环境及950～1200℃温度条件下析铝处理3～10h；然后，保持950～1200℃温度并通入氧气至0.7～1atm，氧化处理3～10h、随炉冷却至室温，得到带NiCrAlY合金过渡层及析铝氧化Al2O3热生长层的复合基板；步骤4：Al2O3绝缘层的制备：将经步骤3处理所得的复合基板置于真空气氛及300～800℃温度条件下，采用电子束蒸发的方法蒸镀Al2O3绝缘层，3～10h后，得到Al2O3绝缘层；步骤5：高压蒸汽封闭法处理Al2O3绝缘层：将步骤4得到的复合基板放入装有5～10vol.％去离子水的反应釜中，反应釜加热至100～200℃，在反应釜内气压为1～10atm的条件下处理5‑50min，冷却后取出复合基板，干燥；步骤6：薄膜传感器功能层及Al2O3保护层的制备：将步骤5得到的复合基板置于真空腔体中，采用射频磁控溅射的方法在Al2O3绝缘层上制备薄膜传感器功能层；然后在真空气氛及400℃温度下、采用电子束蒸发的方法在Al2O3绝缘层和薄膜传感器功能层的表面蒸镀Al2O3、作为保护层；从而得到本发明所述金属基薄膜传感器。