[发明专利]一种柔性薄膜温度传感器、制备方法及物性检测方法

权利要求书

1.一种柔性薄膜温度传感器，其特征在于，由底部往上依次包括柔性基底层、绝缘层、功能层以及保护层，所述绝缘层与功能层间设置有过渡层，所述过渡层为Ta₂O₅层，所述Ta₂O₅层采用射频反应磁控溅射的方法沉积于绝缘层上。

2.根据权利要求1所述的柔性薄膜温度传感器，其特征在于，所述过渡层的厚度为1～10um。

3.根据权利要求1所述的柔性薄膜温度传感器，其特征在于，所述保护层为Al2O3层，保护层的厚度为3～10um。

4.根据权利要求1所述的柔性薄膜温度传感器，其特征在于，所述功能层为ITO/In2O3层，功能层的厚度为1～3um。

5.根据权利要求1所述的柔性薄膜温度传感器，其特征在于，所述绝缘层为单晶硅层，绝缘层的厚度为10～20um。

6.一种如权利要求1～5任一所述的柔性薄膜温度传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)准备柔性基底材料备用；

2)将所述绝缘层所需的材料作为靶材，通入纯度99.99％氧气及纯度为99.99％氩气的混合气体作为工作气体，采用磁控溅射的方式将绝缘层沉积于所述柔性基底材料上，磁控溅射功率为300～500w

3)绝缘层沉积完成后，向真空室通入纯度大于99.99％的氩气，调节两磁场电源电流和加于靶上的溅射电压，在绝缘层上依次沉积过渡层、功能层和保护层；

4)进行退火处理；

5)退火结束，在真空室内冷却后取出即可。

7.根据权利要求6所述的柔性薄膜温度传感器的制备方法，其特征在于，退火温度范围为800～1300℃，退火时间维持1～50h。

8.根据权利要求6所述的柔性薄膜温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，磁场电源电流为15～18mA，加于靶上的溅射电压为400～500V。

9.一种柔性薄膜温度传感器的物性检测方法，其特征在于，针对权利要求1～5任一所述的柔性薄膜温度传感器进行物性检测，包括如下步骤：

S1、将所述柔性薄膜温度传感器切割后形成断面，将所述断面用固化剂进行固化处理；

S2、将固化处理后的所述断面表面进行研磨抛光处理，直至所述断面上的结构层露出完整；

S3、将所述断面进行喷金处理和加热处理；

S4、利用场发射扫描电镜进行观测，对各层薄膜厚度进行拍照和记录；将所述场发射扫描电镜继续放大倍数观测各结构层的形貌并进行拍照和记录；

S5、继续进行加热处理，加热处理结束后对所述断面由柔性基底层往保护层方向进行线性能谱扫描，观测各结构层以及结构层沿深度方向的原子浓度。

10.根据权利要求9所述的柔性薄膜温度传感器的物性检测方法，其特征在于，步骤S2中，研磨抛光处理采用分段研磨的方式，第一阶段研磨选用砂纸400～500目，压力15～20N，研磨转速800～900rpm；第二阶段研磨选用砂纸1000～1200目，压力15～20N，研磨转速600～700rpm；第三阶段研磨选用砂纸2000～2200目，压力10～15N，转速600～700rpm。