薄膜電阻材料的理論基礎(chǔ)與組織結(jié)構(gòu)

本文主要介紹了薄膜電阻的材料的組織結(jié)構(gòu)以及理論知識(shí)，本文字?jǐn)?shù)約770字，閱讀完全文需8分鐘。

理論基礎(chǔ)

薄膜的形成實(shí)質(zhì)上是氣固轉(zhuǎn)化、晶體生成的過(guò)程，它大致可以分為幾個(gè)主要步驟:原子或分子撞擊到固體的表面;它們被固體表面的原子所吸附或直接反射回空間;被吸附的粒子在固體表面發(fā)生遷移或擴(kuò)散而移動(dòng)到表面上合適的格點(diǎn)位置并進(jìn)入晶格。這些過(guò)程以及它們之間的相互關(guān)系決定了薄膜的形成過(guò)程和薄膜的性質(zhì)。

折疊組織結(jié)構(gòu)

一般來(lái)講，電阻薄膜中含有三類(lèi)相位成分:絕緣相、半導(dǎo)體相和導(dǎo)電相。在現(xiàn)代的電阻薄膜中，這些相常呈微細(xì)分布，有的甚至是成分子線度分布的，這是因?yàn)榇址稚⒔Y(jié)構(gòu)會(huì)使薄膜性能不佳。

按照導(dǎo)電相或半導(dǎo)體相在電阻薄膜中的微細(xì)分布來(lái)說(shuō)，這類(lèi)薄膜的結(jié)構(gòu)可能有三種:島狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和連續(xù)結(jié)構(gòu)。所謂島狀結(jié)構(gòu)，是指導(dǎo)電微粒成孤島狀細(xì)分散于薄膜內(nèi)，因而各微粒均被絕緣相所包圍。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電微粒已經(jīng)互相連接成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)孔眼內(nèi)是絕緣相。連續(xù)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電微粒已經(jīng)緊密堆積成連續(xù)薄膜，其中已很少含有絕緣相。在島狀結(jié)構(gòu)中，小島線度和島間距離都是隨機(jī)分布的，隨著薄膜厚度的增加，小島線度變大，島間距離變小。具有島狀結(jié)構(gòu)的電阻薄膜有很薄(厚度小于20nm)的金屬薄膜和絕緣相很多(體積分?jǐn)?shù)大于50%)的金屬陶瓷薄膜。對(duì)于后一類(lèi)薄膜，隨著絕緣相所占比例的增多，導(dǎo)電小島變小，島間距離增大。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電微粒相互連接成復(fù)雜的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電鏈密度及粗細(xì)都隨著導(dǎo)電相所占比例的上升而增加。在連續(xù)結(jié)構(gòu)中，雖然導(dǎo)電粒子緊密堆積，但是難免含有微量氣隙(絕緣相)。薄膜的質(zhì)量密度小于相應(yīng)的塊狀材料就是含有氣隙的例證之一。除了氣隙以外，在薄膜的某些微區(qū)還可能含有固體絕緣相。因此薄膜的實(shí)際導(dǎo)電厚度常小于它的幾何厚度。

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