本发明专利技术提供一种热敏电阻用金属氮化物材料及其制造方法以及薄膜型热敏电阻传感器，该热敏电阻用金属氮化物材料能够在非烧成条件下直接成膜于薄膜等上，且具有高耐热性而可靠性较高。本发明专利技术的热敏电阻用金属氮化物材料是用于热敏电阻的金属氮化物材料，由以通式：(M1-wVw)xAlyNz表示的金属氮化物构成，其中，0.0＜w＜1.0、0.70≤y/(x+y)≤0.98、0.4≤z≤0.5、x+y+z＝1，其结晶结构为六方晶系的纤锌矿型的单相，所述M为Ti、Cr内的一种或两种。该热敏电阻用金属氮化物材料的制造方法具有成膜工序，所述成膜工序使用M-V-Al合金溅射靶在含氮气氛中进行反应性溅射而成膜，所述M为Ti、Cr内的一种或两种。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种能够在非烧成条件下直接成膜于薄膜等上的热敏电阻用金属氮 化物材料及其制造方法W及薄膜型热敏电阻传感器。
技术介绍
使用于溫度传感器等的热敏电阻材料为了高精度、高灵敏度而要求较高的B常 数。W往，运种热敏电阻材料通常为Mn、Co、化等的过渡金属氧化物（参考专利文献1~ 3)。并且，在运些热敏电阻材料中，为了得到稳定的热敏电阻特性，需要550°CW上的烧成等 热处理。 并且，除了由如上所述的金属氧化物构成的热敏电阻材料，例如在专利文献4中， 提出由W通式：MxAyN,(其中，M表示化、佩、化、Ti及Zr中的至少一种，A表示Al、Si及B中 的至少一种。0. 1《X《0. 8、0 <y《0. 6、0. 1《Z《0. 8、x+y+z= 1)表示的氮化物构成 的热敏电阻用材料。而且，在该专利文献4中，作为实施例仅记载有如下材料，即为化-Al-N 系材料，且设定为0. 5《X《0. 8、0. 1《y《0. 5、0. 2《Z《0. 7、x+y+z= 1。该h-Al-N 系材料通过将含有上述元素的材料用作祀，且在含氮气气氛中进行瓣射而制作。并且，根据 需要，对所得的薄膜W350~600°C进行热处理。 并且，作为与热敏电阻材料不同的一例，例如在专利文献5中，提出由W通式： 化10。XyNxMy(其中，M为选自Ti、V、佩、Ta、Ni、Zr、Hf、Si、Ge、C、0、P、Se、Te、Zn、Cu、Bi、化、 Mo、W、As、Sn、Sb、Pb、B、Ga、In、Tl、Ru、化、Re、Os、Ir、Pt、Pd、Ag、Au、Co、Be、Mg、化、Sr、Ba、 Mn、Al及稀±类元素中的一种或两种W上的元素，结晶结构主要为bcc结构或主要为bcc结 构与A15型结构的混合组织。0.OOOl《X《30、0《y《30、0.OOOl《x+y《50)表示的 氮化物构成的应变传感器用电阻膜材料。该应变传感器用电阻膜材料在将氮量X、副成分元 素M量y均设为30原子％W下的组成中，根据化-N基应变电阻膜传感器的电阻变化，用于 应变和应力的测量W及变换。并且，该化-N-M系材料用作含有上述元素的材料等的祀，且 在含有上述副成分气体的成膜气氛中进行反应性瓣射而被制作。并且，根据需要，对所得的 薄膜W200~1000°C进行热处理。 专利文献1 :日本专利公开2000-068110号公报 专利文献2 :日本专利公开2000-348903号公报 专利文献3 :日本专利公开2006-324520号公报 专利文献4 :日本专利公开2004-319737号公报 专利文献5:日本专利公开平10-270201号公报 上述W往的技术中，留有W下课题。 近年来，对在树脂薄膜上形成热敏电阻材料的薄膜型热敏电阻传感器的开发进行 研究，期望开发出能够直接成膜在薄膜上的热敏电阻材料。目P，期待通过使用薄膜而得到可 晓性热敏电阻传感器。进而，期望开发出具有0.Imm左右厚度的非常薄的热敏电阻传感器， 但W往常常使用采用了氧化侣等陶瓷的基板材料，若厚度例如变薄到0. 1mm，则存在非常脆 弱且容易破碎等问题，但期待通过使用薄膜而得到非常薄的热敏电阻传感器。[001引然而，由树脂材料构成的薄膜通常耐热溫度较低为150°CW下，即使是已知为耐热 溫度比较高的材料的聚酷亚胺，由于也只有200°C左右的耐热性，因此在热敏电阻材料的形 成工序中施加热处理时难W适用。上述W往的氧化物热敏电阻材料，为了实现所希望的热 敏电阻特性，需要55(TCW上的烧成，存在无法实现直接成膜在薄膜上的薄膜型热敏电阻传 感器的问题。因此，期望开发出能够在非烧成条件下直接成膜的热敏电阻材料，而即使是上 述专利文献4中记载的热敏电阻材料，为了得到所希望的热敏电阻特性，根据需要有必要 将所得的薄膜W350~600°C进行热处理。并且，该热敏电阻材料在化-Al-N系材料的实施 例中，虽然得到了B常数：500~3000K左右的材料，但没有有关耐热性的记述，且氮化物系 材料的热可靠性不明确。 并且，专利文献5的化-N-M系材料是B常数较小为500W下的材料，并且，若不实 施200°CW上1000°CW下的热处理，则无法确保200°CW内的耐热性，因此存在无法实现直 接成膜在薄膜上的薄膜型热敏电阻传感器的问题。因此，期望开发出能够在非烧成条件下 直接成膜的热敏电阻材料。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述课题而完成的，其目的在于提供一种能够在非烧成条件下直接 成膜于薄膜等上，且具有高耐热性而可靠性较高的热敏电阻用金属氮化物材料及其制造方 法W及薄膜型热敏电阻传感器。 本专利技术人们在氮化物材料中着眼于AlN系进行了深入研究，发现作为绝缘体的 AlN难W得到最佳的热敏电阻特性度常数：1000~6000K左右），但是通过W提高导电的 特定的金属元素来置换Al位置，并且设为特定的结晶结构，从而在非烧成条件下得到良好 的B常数和耐热性。 因此，本专利技术是根据上述研究结果而得到的，为了解决所述课题而采用W下的结 构。目P，第1专利技术所设及的热敏电阻用金属氮化物材料为用于热敏电阻的金属氮化 物材料，其特征在于，由W通式：(MlX)xA1A(0. 0 <W< 1. 0、0. 70《y/^(x+y)《0. 98、 0. 4《Z《0. 5、x+y+z=I)表示的金属氮化物构成，其结晶结构为六方晶系的纤锋矿型的 单相，所述M为Ti、化中的一种或两种。[001 引 从而，M为Ti时，通式成为灯iiJJxAlA(0. 0<w< 1. 0、0. 70《y/(x+y)《0. 98、 0. 4《Z《0. 5、x+y+z=I)。并且，M为Cr时，通式成为（化1X)xAlyNz(0. 0 <W<I. 0、 0. 70《y/^(x+y)《0. 98、0. 4《z《0. 5、x+y+z= 1)。而且，M为Ti、Cr时，成为灯iaVb化C) xAlyNz(0. 0<a< 1.0、0. 0<b< 1.0、0. 0<c< 1.0、a+b+c= 1、0. 70《y/(x+y)《0. 98、 0. 4《Z《0. 5、x+y+z=I)。 该热敏电阻用金属氮化物材料由W通式：(MlJJxAl风(0. 0 <W<I. 0、0. 70《y/ (x+y)《0. 98、0. 4《Z《0. 5、x+y+z= 1)表示的金属氮化物构成，且其结晶结构为六方 晶系的纤锋矿型的单相，所述M为Ti、化内的一种或两种，因此在非烧成条件下得到良好的 B常数，并且具有高耐热性。 另外，若上述"y/(x+y)"(即，A1/(M+V+A1))小于0. 70,则得不到纤锋矿型的单相， 会变成与化Cl型相的共存相或仅化Cl型的结晶相，无法得到充分的高电阻和高B常数。 并且，若上述"y/(x+y)"(即，A1/(M+V+A1))大于0.98,则电阻率非常高，显示极 高的绝缘性，因此无法作为热敏电阻材料而适用。[002引并且，若上述"Z"(即，N/(M+V+A1+N))小于0.4,则金属的氮化量较少，因此得不 到纤锋矿型的单相，得不到充分的高电阻和高B常数。 而且，若上述"Z"(即，N/(M+本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热敏电阻用金属氮化物材料，其是用于热敏电阻的金属氮化物材料，其特征在于，由以通式：(M1‑wVw)xAlyNz表示的金属氮化物构成，其中，0.0＜w＜1.0、0.70≤y/(x+y)≤0.98、0.4≤z≤0.5、x+y+z＝1，所述热敏电阻用金属氮化物材料的结晶结构为六方晶系的纤锌矿型的单相，所述M为Ti、Cr中的一种或两种。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤田利晃，田中宽，长友宪昭，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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