На рис. 10 наведені значення ТКС для плівок Сг - SiO, обложених при 200 В° С і відпалених протягом 1 год при 400 В° С. На практиці для більшості застосувань стабілізуюча термообробка протягом 1 год при 400 В° С є обов'язковою. Цікаво відзначити, що після стабілізуючою термообробки плівки, що містять до 50 атомних відсотків SiO, мають позитивні температурні коефіцієнти, близькі до нуля. Гленг та ін показали, що обложені плівки - аморфні, однак після термообробки в них з'являються кристалічні фази (включаючи Cr 3 Si).
На основі вимірів ефекту Холла Луд припустив, що в плівках, що містять до 10% SiO, роль моноокиси кремнію полягає у створенні домішкових центрів у зонної структурі хрому. Плівки з чистого хрому мають позитивний коефіцієнт Холла, але з додаванням SiO цей коефіцієнт стає негативним, проходячи через нуль при 5% SiO і досягаючи мінімуму при 10% SiO. В результаті рентгенівських дифракційних досліджень плівок, що містять близько 25% SiO, Скотт припустив, що в свіжоосадженого плівках хром рівномірно розподілений в SiO, а після відпалу з'являються невеликі (~ 20 А) частки хрому, що утворюють короткі ланцюжки, що супроводжується збільшенням провідності.
В
Рисунок 10 - Залежність ТКС плівок Cr-SiO, обложених при 260 В° С від складу, до і після термообробки при 400 В° С.
Незважаючи на високий питомий опір плівок, поява позитивного ТКС у плівках з вищим вмістом SiO, підтверджує, що обложені плівки складаються з зерен хрому (що містять деяку кількість розчиненого кремнію), розподілених в матриці з моноокиси кремнію. Фізичне розділення 1 частинок обумовлює високий питомий опір і високі негативні значення ТКС, так як для проходження зазорів між частинками електрони повинні бути термічно збуджені. Під час термообробки частина SiO днспропорціонірует, утворюючи вільний кремній, реагує на поверхні кожного зерна з утворенням шару Cr 3 Si. Окисні прошарку між зернами В«вичавлюютьсяВ» і зерна тепер стосуються один одного, так що опір ізоляції замінюється опором контактування зерен.
В
Малюнок 11 - Залежність опору плівок Cr-SiO (20% SiO) від часу термообробки.
Будучи захищеними від окислення, плівки Сr-SiO мають гарну термічною стабільністю і не змінюються за величиною, навіть якщо їх прогрівають до температури, рівною або більшою, ніж максимальна температура, при якій вони були попередньо термооброблені (Рис. 11). Зазначимо, що температура відпалу грає значно важливішу роль, ніж час відпалу.
В
2.4 Напівпровідникові плівки
У тих випадках, коли потрібно забезпечити високе значення поверхневого опору і припустимі відносно високі величини ТКС, в якості матеріалу для резистивних плівок можуть бути використані напівпровідники. Протягом ряду років вивчалися германій і кремній, для визначення можливості їх застосування в якості матеріалів для тонкоплівкових резисторів. Однак найкращі результати в цьому питанні були досягнуті з вуглецем і окисом олова.
1) Вуглецеві плівки. Вуглецеві плівки в інтегральних схемах не знайшли широкого застосування через труднощів управління поверхневим опором і високих температур технологічного процесу. Проте вони були застосовані при виготовленні дискретних резисторів. Останній огляд їх технології і властивостей з'явився в 1960 м.. Вуглецеві резистивні плівки зазвичай осідають на керамічні підкладки, необхідні через високі температури (порядку 1000 В° С), що використовуються в процесі осадження, наприклад, при піролізі вуглецьвмісного газу, як наприклад, метану. Зазвичай газоподібні вуглеводні для кращого управління технологічним процесом розбавляються нейтральними газами, наприклад, азотом. Зміни температури, концентрації газу і т. д. забезпечують можливість отримання плівок різної товщини. Таким чином виходять так звані В«Вуглецево-обложеніВ» резистори. У зв'язку з тим, що в даний час точна управління отриманням необхідного поверхневого опору піролитичним методом неможливо, резистори індивідуально підганяють до необхідного номіналу нарізкою спіральних канавок на поверхні плівки, див. розд. 4В. ТКС чистих вуглецевих плівок відносно високий і змінюється від -2,5 * 10 -4 1/В° С при 10 Ом/в–Ў до -4 * 10 -4 1/В° С при 1000 Ом/в–Ў. Для обліку невеликих змін опору, пов'язаних з приєднанням контактних висновків, резистори спеціально підганяються до величини на 1% менший номіналу, а остаточна підгонка здійснюється тонкої обробкою абразивом плівки перед нанесенням захисного покриття.
Набагато більш тверді і більш стабільні плівки (сплавні плівки) можна отримати, використовуючи інші елементи, такі, наприклад, як кремній і кисень з вуглецем. У порівнянні з звичайними плівками, які повинні бути ретельно захищені, В«сплавніВ» плівки нечутливі до окисленню навіть без захисних покриттів. Однак ТКС у них не менше, ні...
