印刷法在氧化铝衬底上制备铂电极

2016-10-15
研发部

                                                                 印刷法在氧化铝衬底上制备铂电极

     Pt具有较高的化学稳定性和低扩散速度,可用作功能陶瓷厚/薄膜的底电极材料.在高温下,氧化铝基片具有优异的机械性能、电性能和较低的成本,常用做厚膜的衬底.由于陶瓷与金属物理特性的差异,氧化 铝基片上的Pt底电极不仅起导电层作用,还起着压电厚膜与氧化铝基片之间的扩散阻挡层作用.Pt电极的热稳定性和表面粗糙度对于功能厚膜的制备极为重要,因为用传统固相法制备的功能陶瓷粉体烧结温度通常高达1200℃,这要求Pt电极层在如此高温下还能保持连续性并能阻挡功能陶瓷层与氧化铝层之间的互扩散.这种扩散可导致功能陶瓷层的电性能严重恶化,而Pt电极层的光滑表面可避免上下电极之间短路.Pt虽然具有高的化学稳定性,但是在高温烧结过程中不稳定.当金属电极的平均晶粒尺寸与电极层厚度的比值达到某一临界值时,Pt电极层在高温烧结过程中出现不连续的小岛圈.只有少数文献研究了Pt电极层的制备及其烧结特性.用溅射法制备的Pt电极厚度很难超过1nm,且所能承受的烧结温度较低(低于800℃),也容易在热处理过程中产生小丘.

       华中科技大学张海波等人采用单层和双层印刷法在氧化铝衬底上制备功能陶瓷厚膜用Pt电极, 研究了烧结温度、升温速率和电极厚度对Pt电极层的表面形貌、表面覆盖率和表面粗糙度的影响,以揭示晶粒长大、气孔生长及致密化机制. 结果表明, 在单层印刷Pt电极的烧结过程中,低温阶段残留的碳使不同温区Pt的主导扩散机制不同.双层印刷Pt电极中第一层在600℃下烧结后,印刷第二层再在1200℃下烧结具有最大表面覆盖率和最小平均粗糙度(其值约为0.82 um),同时具有最好的导电性能.

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司