CN111381077B - 一种薄膜体电极的制作方法及薄膜 - Google Patents

一种薄膜体电极的制作方法及薄膜 Download PDF

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Abstract

一种薄膜体电极的制作方法，包括以下步骤：将薄膜放置在衬底上；通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端形成薄膜体电极；通过快速退火工艺优化薄膜体电极与薄膜之间的接触。本发明通过磁控溅射可以使导电材料进入到薄膜的两端，并在薄膜的两端形成体电极，然后通过快速退火工艺可以使形成的体电极和薄膜良好结合。采用这种方式形成的带有体电极的薄膜，相较于传统的在薄膜外增加导电电极的方法，测量的薄膜的电学特性更为准确，同时制作方法也较为简单，并不需要十分复杂的工艺要求。此外，采用本方法制作的体电极在检测高阻薄膜时，检测的效果更为突出。

Description

一种薄膜体电极的制作方法及薄膜
技术领域
本发明属于电极领域，具体涉及一种薄膜体电极的制作方法及薄膜。
背景技术
随着科技的发展，各种薄膜在各领域的使用也越来越广泛，相应的，对薄膜的电学特性的要求也越来越高、越来越精确，因此在很多使用环境下，都需要对薄膜的电学特性提前进行检测。
对薄膜进行电学性能的测量时，传统的方式主要是在薄膜两端贴上导电胶作为导电电极，然后在两端的导电电极上加压，进而再测量薄膜两端的电压与电流的关系。但是采用导电胶作为导电电极时，因为是外加导电电极且材质受限，因此测量薄膜的相关电学特性的检测十分不准确，特别是在检测高阻薄膜时，这一缺陷更为明显。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种薄膜体电极的制作方法，所述薄膜体电极的制作方法步骤简单，能够解决薄膜的电学特性检测不准确的问题。本发明还提出了一种薄膜。
根据本发明第一方面实施例的薄膜体电极的制作方法，包括以下步骤：将薄膜放置在衬底上；通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端形成薄膜体电极；通过快速退火工艺优化薄膜体电极与薄膜之间的接触。
根据本发明实施例的薄膜体电极的制作方法，至少具有如下技术效果：通过磁控溅射可以使导电材料进入到薄膜的两端，并在薄膜的两端形成体电极，然后通过快速退火工艺可以使形成的体电极和薄膜良好结合。采用这种方式形成的带有体电极的薄膜，相较于传统的在薄膜外增加导电电极的方法，测量的薄膜的电学特性更为准确，同时制作方法也较为简单，并不需要十分复杂的工艺要求。此外，采用本方法制作的体电极在检测高阻薄膜时，检测的效果更为突出。
根据本发明的一些实施例，所述通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端包括以下步骤：使用掩膜板将薄膜中间部分遮挡住并露出薄膜两端；通过磁控溅射向薄膜两端注入导电材料。
根据本发明的一些实施例，所述导电材料采用导电金属材料或金属氧化物。
根据本发明的一些实施例，所述导电金属材料采用铜或铝。
根据本发明的一些实施例，所述金属氧化物采用ITO。
根据本发明的一些实施例，所述磁控溅射的功率控制在150W至 300W。
根据本发明的一些实施例，所述衬底采用玻璃。
根据本发明的一些实施例，所述磁控溅射的温度为25℃。
根据发明第二方面实施例的薄膜，包括薄膜本体和在所述薄膜本体两端通过上述方法形成的体电极。
根据本发明实施例的薄膜，至少具有如下有益效果：采用上述方法形成的薄膜，不再需要外加导电电极进行检测，可以直接的检测薄膜的电学特性，且检测的精度远高于传统的方式的检测效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明第一方面实施例的主视示意图；
图2是本发明第一方面实施例的俯视示意图；
图3是采用本发明实施例的方法检测高阻薄膜的U-I关系图；
图4是采用外加导电电极的方法检测高阻薄膜的U-I关系图；
图5是采用本发明实施例的方法检测低阻薄膜的U-I关系图；
图6是采用外加导电电极的方法检测低阻薄膜的U-I关系图。
附图说明：
薄膜本体100、体电极200、衬底300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面参考图1至图6描述根据本发明第一方面实施例的薄膜体电极的制作方法。
根据本发明实施例的薄膜体电极的制作方法，包括以下步骤：将薄膜放置在衬底上；通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端形成薄膜体电极；通过快速退火工艺优化薄膜体电极与薄膜之间的接触。
参考图1至图6，将需要制作体电极的薄膜放置在衬底上，然后通过磁控溅射的方式将导电材料注入到薄膜两端，经过长时间和较大功率的输出，可以使薄膜两端逐渐注入足够数量的导电材料，最终在薄膜的两端形成导电性良好的体电极。体电极初步形成后，通过快速退火工艺让已经形成的体电极和薄膜之间形成良好的接触。这样在后续加压检测的时候，薄膜两端的体电极之间就可以形成良好、稳定传输，最终保证薄膜电学特性检测的准确性。在实际研发中，对于不同阻值的薄膜采用了本实施例中的方法进行了制作，并进行了检测，然后还与采用传统的外加导电电极的方式进行了对比。参考图3、图4，这是采用两种方式对高阻薄膜进行检测时，测量出来的U-I相关曲线。图3是采用本发明实施例的方法制作的体电极后检测的曲线，图3中的各测试点最终可以拟合成一条直线，可以直观的看薄膜的电压与电流的对应关系，且能够较为准确的计算出电阻值。图4是采用传统的外加导电电极的进行检测的曲线，图4 中的各点难以拟合成一条直线，同时从图4中，也可以看出检测的趋势，从趋势中可以看出阻值最终会趋向于无穷大。参考图5、图6，这是采用两种方式对低阻薄膜进行检测时，测量出来的U-I相关曲线。图5是采用本发明实施例的方法制作的体电极后检测的曲线，图5中的各测试点最终可以拟合成一条直线，可以直观的看薄膜的电压与电流的对应关系，且能够较为准确的计算出电阻值。图6是采用传统的外加导电电极的进行检测后拟合的直线，从中能够计算出薄膜的电阻值。但是从图5、图6中可以看出，图5中直线的斜率大于图6中直线的斜率。
根据本发明实施例的薄膜体电极的制作方法，通过磁控溅射可以使导电材料进入到薄膜的两端，并在薄膜的两端形成体电极，然后通过快速退火工艺可以使形成的体电极和薄膜良好结合。采用这种方式形成的带有体电极的薄膜，相较于传统的在薄膜外增加导电电极的方法，测量的薄膜的电学特性更为准确，同时制作方法也较为简单，并不需要十分复杂的工艺要求。此外，采用本方法制作的体电极在检测高阻薄膜时，检测的效果更为突出。
在本发明的一些实施例中，通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端包括以下步骤：使用掩膜板将薄膜中间部分遮挡住并露出薄膜两端；通过磁控溅射向薄膜两端注入导电材料。在实际制造体电极的过程中，因为磁控溅射本身如果要注入具体的一定范围，操作难度会比较大，因此会采用掩膜板进行辅助制造。通过掩膜板将薄膜的中间一段完全遮盖，仅露出薄膜两端需要注入导电材料的部分。此时，再通过磁控溅射的方式进行注入，因为掩膜板的存在，因此导电材料只会注入到薄膜两端，进而只会在薄膜两端形成体电极。根据不对不同形式体电极的需求，可以设计相对应的掩膜板以达到所需要的效果。
在本发明的一些实施例中，导电材料采用导电金属材料或金属氧化物。通常情况下，只要是导电材质就可以作为导电材料，但是主要还是以金属材料和金属氧化物为主。一方面因为价格通常较为合理，另一方面导电性能也较为优越。
在本发明的一些实施例中，导电金属材料采用铜或铝。通常情况下，导电金属材料使用铜，在有不同的需求时，也可以采用铝、金等进行替代。
在本发明的一些实施例中，金属氧化物采用ITO。当然也可以采用透明金属氧化物作为导电材料。
在本发明的一些实施例中，磁控溅射的功率控制在150W至300W。采用150W至300W可以有效的提高磁控溅射的效率，不会因为功率过小或过大导致磁控溅射无法达到预期的效果。
在本发明的一些实施例中，为了使薄膜两端的体电极的导电性能达到预期的效果，磁控溅射会持续较长的时间。如果时间过短，会导致薄膜两端注入的导电材料的数量不够，进而影响导电效果。在一些情况下，磁控溅射的时间会持续一个小时以上。
在本发明的一些实施例中，衬底采用玻璃。衬底的材质要求不是很高，通常会选择价格较为低廉的玻璃作为载体，且使用玻璃也便于后续进行观察和操作。
在本发明的一些实施例中，磁控溅射的温度为25℃。本发明实施例的方法对温度的要求并不是很高，只需在室温下即可完成磁控溅射过程。
根据本发明第二方面实施例的薄膜，包括薄膜本体100和在薄膜本体100两端通过上述方法形成的体电极200。参考图1、图 2，在实际制造时，只需要将薄膜本体100放置在衬底300上，然后通过上述方法进行磁控溅射，即可在薄膜本体100的两端形成需要的体电极200。
根据本发明实施例的薄膜，采用上述方法形成的薄膜本体100，不再需要外加导电电极进行检测，可以直接的检测薄膜本体100的电学特性，且检测的精度远高于传统的方式的检测效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种薄膜体电极的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
将薄膜放置在衬底上；
通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端形成薄膜体电极；所述导电材料采用ITO；
通过快速退火工艺优化薄膜体电极与薄膜之间的接触；
其中，所述通过磁控溅射将导电材料注入到薄膜两端包括以下步骤：
使用掩膜板将薄膜中间部分遮挡住并露出薄膜两端；
通过磁控溅射向薄膜两端注入导电材料；所述磁控溅射的功率控制在150W至300W；所述磁控溅射的温度为25℃。
2.根据权利要求1所述的薄膜体电极的制作方法，其特征在于，所述衬底采用玻璃。
3.一种薄膜，其特征在于，包括薄膜本体和在所述薄膜本体两端通过如权利要求1至2任一所述的方法形成的薄膜体电极。
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