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一种金和铁掺杂的负温度系数单晶硅热敏电阻的制备方法，其特征在于该热敏电阻是以氯金酸与氯化铁作为扩散源，采用开管涂源式高温气相扩散的方法，将金和铁两种杂质扩散进n型单晶硅中，制备出单晶硅热敏材料，再通过化学镀镍电极、划片和封装，得到高B值单晶硅负温度系数热敏电阻，其电学参数为R<sub>25</sub><sub>℃</sub>=84KΩ‑129KΩ，B<sub>25</sub><sub>℃</sub><sub>/50</sub><sub>℃</sub>= 6240K‑6680K，具体操作按下列步骤进行： a、采用初始电阻率为1Ω·cm，厚度为320μm的N型单晶硅片，首先将硅片置于去离子水中超声清洗3min,然后在丙酮中超声清洗5min，之后在甲醇溶液中超声清洗5min，去离子水清洗，然后将硅片放置于NH<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O:H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>:H<sub>2</sub>O=1:2:5溶液中清洗15min，清洗温度为75±2℃，冷、热去离子水清洗3‑5次，再用0.5%的HF和10%的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>混合溶液中浸泡2min，最后在2.0%的HF溶液中浸泡2min，去离子水清洗3‑5次，备用，其中采用的单晶硅为N型直拉单晶片，晶面为（111）面，电阻率径向分布≤±5%； b、将氯金酸的乙醇溶液浓度为3.88×10<sup>‑5</sup>mol/ml与氯化铁乙醇溶液浓度为4.62×10<sup>‑6</sup>mol/ml‑6.94×10<sup>‑4</sup>mol/ml按照体积比1:1混合后作为扩散源溶液，采用两面滴源法，滴在经步骤a处理后的单晶硅片正反面上，红外灯下烘干至表面呈均匀结晶状物质，得到表面涂源的样品，其中在单晶硅片正反面上滴源溶液，每面滴0.05 ml； c、将表面涂源的样品放入高温扩散炉中进行扩散，扩散温度为1200℃，扩散时间为2h； d、扩散程序结束后，快速冷却硅样品，用20目的碳化硼磨去表面氧化层25μm/面，置于去离子水中超声清洗3min,然后在丙酮中超声清洗5min，之后在甲醇溶液中超声清洗5min，去离子水清洗，然后将硅片放置于NH<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O:H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>:H<sub>2</sub>O=1:2:5溶液中清洗15min，冷、热去离子水清洗3‑5次，再用0.5%的HF和10%的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>混合溶液中浸泡2min，最后在2.0%的HF溶液中浸泡2min，去离子水清洗3‑5次； e、将清洗好的单晶硅样品采用常规化学方法镀Ni电极，再用划片机将样品划成尺寸为1mm×1mm的小芯片，最后小芯片两面焊接引线，并用环氧树脂封装，即可得到珠状金和铁掺杂的负温度系数单晶硅热敏电阻。 |
