高温ITO薄膜应变计制备及压阻性能

发布时间：2024-03-24 13:54

　　高温薄膜应变计被广泛应用于极端条件热端构件的应变测量。ITO薄膜应变计通常能够应用于1000℃以上的应变测量,为了研究ITO薄膜的显微结构、XPS光谱、阻温特性及压阻响应,采用磁控溅射在陶瓷基底上制备了ITO薄膜应变计,并在高温纯N₂中热处理ITO薄膜。结果表明,其电阻温度系数稳定在-750×10^-6℃^-1,在1200℃下测试其应变特性,测得电阻漂移率为0.0018 h^-1,应变因子为16。ITO薄膜在高温下具有稳定的电阻温度系数和低漂移率,为高温端部件应变的测量提供了可能。

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【部分图文】：

图4沉积态和N2热处理后的ITO薄膜XRD图

式中:D为晶粒尺寸;λ为X射线波长,为0.154056nm;B为衍射峰的半高宽;θ为衍射角。可以计算出沉积态与N2中处理后的主晶体峰(222)的晶体尺寸分别为24.4nm和68.5nm。说明经过热处理之后ITO出现了晶粒长大。纳米晶粒的长大会导致晶界减少,降低晶界散射。经过....

图5不同处理工艺下的ITO薄膜SEM形貌

N2气氛中处理后ITO薄膜的XPS(AXISUltraDLD)如图6所示。N1s的峰分在两个位置,一个是NⅠ(400.1eV),该峰为典型的N—O—In结合键,N高温下代替O空位形成N空位或者进入晶格间隙位置形成N原子。另外一个N1s位置NⅡ(398.7eV)为O—N—I....

图6N2处理后ITO薄膜的XPS光谱

ITO薄膜电阻值随温度和时间的变化规律如图7所示。图7(a)表明随着加热温度的增加,ITO的电阻值是逐渐减小的。在800℃保温过程中,电阻值缓慢降低,根据漂移率计算公式可以得出,800℃的漂移率为0.17h-1。而在1000℃保温时电阻漂移率为0.032h-1。在120....

图7电阻(a)和TCR(b)随温度及时间的变化

应变测量装置如图3所示,氧化铝等应变悬臂梁一端固定在SiC陶瓷夹具中,另一端悬空。通过在等应变悬臂梁自由端施加作用力使悬臂梁发生变形,产生应变,进而使ITO应变膜伸长或者收缩引起其电阻值的变化,并通过差分位移传感器(LVDT)的测量计算悬臂梁挠度。整个测量装置均在高温炉中进行,高....

本文编号：3937548