图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral PresentationTi-DLC薄膜压阻性能及载流子输运行为研究

编号：198 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-12 12:48:49 浏览：94次收藏取消收藏

2024-05-12 17:00

15min

[K] 论坛10：能源催化与传感 [K-2] 论坛10下午

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摘要

本工作围绕压阻传感器领域对高性能类金刚石(Diamind Like Carbon, DLC)薄膜压阻敏感材料的需求，针对金属掺杂DLC存在的载流子输运行为和实际多工况(如温度、湿度等)下压阻性能不明的问题，以Ti-C复合拼接靶为靶材，采用高功率脉冲磁控溅射技术，高通量制备出4种金属含量(原子分数)为0.43%~4.11%的Ti掺杂类金刚石(Ti-DLC)薄膜，研究了Ti含量对薄膜组分结构、电学性能、变湿度环境下压阻性能的影响规律。结果表明：在Ti含量为0.43%~4.11%范围内，掺杂Ti原子均以固溶形式均匀镶嵌于非晶碳网络中，Ti-DLC电学行为表现为典型半导体特性，在200~350 K温度范围内，薄膜电阻率均随温度升高而降低。具体载流子传导机制，在200~270 K为Mott型三维变程跳跃传导，在270~350 K则为热激活主导。Ti-DLC薄膜压阻系数(Gauge Factor, GF)最大值为95.1，在20%~80%湿度范围，所有样品GF均随湿度增加而增大，这可能是固溶Ti原子引入降低了导电相之间的平均距离，同时吸附表面水分子导致电阻变化。