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DE2601656C2 - Verfahren zum Herstellen eines hochohmigen Cermet-Schichtwiderstandes und Cermet-Schichtwiderstand - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines hochohmigen Cermet-Schichtwiderstandes und Cermet-Schichtwiderstand

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DE2601656C2
DE2601656C2 DE2601656A DE2601656A DE2601656C2 DE 2601656 C2 DE2601656 C2 DE 2601656C2 DE 2601656 A DE2601656 A DE 2601656A DE 2601656 A DE2601656 A DE 2601656A DE 2601656 C2 DE2601656 C2 DE 2601656C2
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DE
Germany
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cermet
resistance
tungsten
layer
cermet layer
Prior art date
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DE2601656A
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English (en)
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DE2601656A1 (de
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Benjamin Princeton N.J. Abeles
Jonathan Trenton N.J. Gittleman
Harry Louis Pinch
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Publication date
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    • H01C17/075Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
    • H01C17/12Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines hochohmigen Cermet-Schichtwiderstandes mit einer aus Partikeln von mindestens einem der Metalle Molybdän, Wolfram, Kobald und Nickel sowie aus einem Keramik-Isolator zusammengesetzten Cermet-Schicht auf einem Substrat, das eine Temperaturbeständigkeit bis zu 1000° C aufweist. Sie bezieht sich ferner auf einen nach dem Verfahren hergestellten Cermet-Schichtwiderstand.
Cermet-Schichtwiderstände entstehen dadurch, daß ein keramischer Isolator und ein Metall zusammen auf ein Substrat aufgestäubt werden. Die dabei gebildete Metallkeramikschicht kann sehr kleine Metallkörnchen eingebettet in einem Isolator enthalten. Cermets haben als Schichtwiderstände in mikroelektronischen Bauelementen, in integrierten Halbleiterschaltungen und in der Dickfilmhybridtechnik ein ausgedehntes Anwendungsgebiet gefunden. Die Verwendung metallkeramischer Materialien gestattet es, durch bloße Vorgabe von Art und Menge eines Metalls im Verhältnis zum keramischen Isolator einen bestimmten Leistungswiderstand zu erzielen.
Für einige Anwendungsgebiete wäre eine hochohmige Cermet-Schicht mit relativ niedrigem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes (TCR) nützlich. Beispielsweise wurden mit Cermet-Schichten überzogene Substrate hervorragende Chip-Widerstände für Dickfilmhybridschaltungen ergeben. Es könnte ein hoher Flächenwiderstand erzielt werden, ohne lange mäanderförmige Bahnen durch mechanische, chemische oder
Laser-Behandlung herstellen zu müssen.
Aus der US-PS 34 84 284 ist eine elektrisch leitende Mischung bestehend aus 10 bis 50 Gew.-% nicht leitender Keramik, 20 bis 85 Gew.-% ausgewählter Metalle und bis zu 60 Gew.-% ausgewählter Halbleiter bekannt, welche in Dünnschichtanordnung spezifische Flächenwiderstände bis zu etwa 0,2 Ohm/Quadrat besitzt. In der DE-PS 8 87 081 wird die Verwendung von Aluminiumoxid als hochtemperaturfester Isolierstoff beschrieben, ίο Schließlich wird in der US-PS 38 79 278 die Herstellung von Cermet-Widerstandsschichten mittels Kathodenzerstäubung im Grundsatz angegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochohmige Cermet-Schicht mit relativ niedrigem Tcmperaturkoeffizienten des Widerstandes zu schaffen, die auch bei relativ hohen elektrischen Feldern, z. B. Gleichfeldern bis zu etwa 30 000 Volt/cm, und Temperaturen von mindestens 250 bis 3000C beständig ist. Die erfindungsgemäße Lösung wird für das Verfahren im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.
Nachdem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine hochohmige Cermet-Schicht auf einem Substrat mit einer Temperaturbeständigkeit bis zu 1000° C geschaffen werden. Das wird erreicht, wenn das prozentuale Metall-Volumen der Schicht nicht größer als dasjenige gewählt wird, bei deir-die Durchlaßschwelle bzw. »Sickerschwelle« auftritt, wenn die Schicht bei einer Temperatur von mehr als 75O0C in einer reduzierenden Atmosphäre, insbesondere Wasserstoff, wärmebehandell wird. Vorzusweise soll die Wärmebehandlung zwischen etwa 750° C und 950° C ausgeführt werden.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellender besonders günstiger Cermet-Widerstand enthält als Metall Wolfram mit einem Gehalt von größenordnungsmäßig 4b bis 25 Vol.-% der Cermet-Schicht. Bei einer Zusammensetzung des Grundmaterials in diesem Bereich läßt sich durch nachträgliche Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750'C in einer reduzierenden Atmosphäre eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes um mehrere Größenordnungen erreichen, ohne daß eine nennenswerte Änderung deiTcmperaiurkoeffizienten des Widerstandes eintritt. Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt.
Fig. I einen Widerstand mit einer erfindungsgemäß hergestellten hochohmigen Cermet-Schicht. im Querschnitt;
F i g. 2 ein Diagramm, in welchem der spezifische Widerstand (p) einer Wolfram-Aluminiumoxid-Cermet-Schicht als Funktion des Woifram-Volumenanteils (x) sowohl vor als auch nach der bei der jeweils angegebenen Temperatur und Zeit erfolgten Wärmebehandlung dargestellt ist;
Fig.3 ein Diagramm, in welchem der für Zimmertemperatur geltende Temperaturkoeffizient des Widerstandes (TCR) einer aus Wolfram-Aluminiumoxid bestehenden Cermet-Schicht als Funktion des Wolfram-Volumenanteils (x) vor und nach der Wärmebehandlung dargestellt ist;
eo F i g. 4 ein Diagramm, in welchem der speiifischc Widerstand feiner aus Molybdän-Aluminiumoxid bestehenden Cermet-Schicht als Funktion des Molybdän-Volumenanteils (x) sowohl vor als auch nach der bei der jeweils angezeigten Temperatur während der angegebencn Zeiidauer erfolgten Wärmebehandlung dargestellt wird;
F i g. 5 ein Diagramm, in welchem der spezifische Widersland ((>) einer aus Wolfram-Siliziumdioxid beste-
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senden Ccrmei-Schicht als Funktion des Wolfram-Volumenanteils (χ) in einer aus Wolfram-Aluminiumoxid bestehenden Cermet-Schicht sowohl vor als auch nach der bei der angezeigten Temperatur während der angegebenen Zeitdauer erfolgten Wärmebehandlung dargestellt wird; und
F i g. 7 einen Teil einer Zerstäubungsanordnung, mit einem zum Bilden der Cermei-Schicht zweckdienlichen. Plasma begrenzenden Gefäß um das Target herum.
In Fig. 1 wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Widerstandes mit 10 bezeichnet. Der Widerstand 10 enthält ein hitzebeständiges Substrat 12, auf dem sich eine hochohmige Cermetschicht 14 befindet. Für das Substrat kommen Materialien infrage, die den durch die verschiedenen Verfahrensstu/en bedingten Erfordernissen und der beabsichtigten Verwendung der hochohmigen Cermetschicht entsprechen. Das Substrat besteht vorzugsweise aus einem Material, welches Temperaturen von 10000C auszuhalten vermag. Feuerfeste Materialien, wie Keramik, Quarz, und schwer schmelzende Materialien, wie Aluminiumoxid, erfüllen diese Forderungen.
Die hochohmige Cermetschicht 14 besteht aus einem Metall und einem keramischen Isolierstoff, wobei der Metallanteil vorzugsweise weniger als 50Vol.-% beträgt. Als geeignete Metalle kommen beispielsweise Wolfram, Molybdän, Kobalt und Nickel infrage. Zu den geeigneten Isolierstoffen gehören anorganische Stoffe, wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Zirkonoxid und Yttriumoxid. Im allgemeinen enthalten die Isolierstoffe irgendein stabiles Oxid, das nach der Behandlung, d. h. dem Erhitzen, nicht leitend wird. Wie noch beschrieben wird, muß die Cermetschicht 14 wärmebehandelt werden, damit sie die gewünschten Eigenschaften erhält
Eine wärmebehandelte Cermetschicht aus WXAI2O3)I-, gemäß der Erfindung, wobei χ den Volumenanteil des Wolframs angibt, kann einen hohen spezifischen Widerstand (p) bis zu annähernd 107 Ohm-cm haben, wie aus F i g. 2 hervorgeht Für die behandelte Cermetschicht aus W1(AIjO3)I-, ist, wie aus Fig.3 ersichtlich, in unerwarteter Weise der Temperaturkoeffizient des Widerstandes (TCR) bis zu -1000 ppm/" C hinunter im wesentlichen derselbe wie für die nicht behandelte Schicht. Andere Cermctmischungen nach der Erfindung, beispielsweise
Mo1(AI2O1), _, und W1(SiO2), ,
zeigen, wie in den F i g. 4 und 5 dargestellt ist, ein ähnliches Verhalten.
Außer einem hohen spezifischen Widerstand (μ)(\0% bis 107 Ohm-cm) und einem niedrigen Widerstandstemperaturkoeffizienten (TCR) weisen die Cermetschichten nach der Erfindung auch eine Temperaturstabilitäi bis mindestens 3000C auf. Darüber hinaus ist festgestellt worden, daß die wärmebehandelten Cermetschichten nach der Erfindung stabil gegenüber elektrischen Feldern bis zu I05 V/cm sind, wie die nachstehende Tabelle I erkennen läßt.
Tabelle I
Cermetschichten aus Wolfram-Aluminiumoxid
(x = 0,20 Volumenanteile an Wolfram)
Zeit Spannung Stromstärke Widerstand Leistung
(min) (kV) (μΑ) (Ohm) (mWati)
Tabelle I (Fortsetzung)
Zeit Spannung Stromstärke Widerstand Leistung (min) (kV) (μΑ) (Ohm) (mWatt)
0.83 xi O10 48
2,4 0,83 XlO10 48
2,4 0,83 XlO10 48
2,4 0,83 xlO10 48
20 2,4
20 20
40 20
50 20
2.2
0.91 χ 10'" 44
Messungen mit Röntgenstrahlen zeigen, daß in dem angegebenen Beispiel die einen hohen spezifischen Widerstand und einen geringen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweisenden Cermetschichten, beispielsweise WXAl2Os)I-,, aus kleinen isotropen kristallinen Wolframpartikeln und aus amorphem Aluminiumoxid bestehen, d. h. eine körnige Struktur aufweisen. Der durchschnittliche Durchmesser der !'artikel wurde in bekannter Weise aus den Beugungslinien bestimmt Es wurde festgestellt, daß unter die Cermetschichten gemäß der Erfindung, welche einen ha\:.j.i Widerstand und einen niedrigen Temperaturkoeffizientpn des Widerstandes haben, die Schichten fallen, deren Metallpartikel einen durchschnittlichen Durchmesser cfe von etwa 3,0 bis 12,0 nm haben, wie in F i g. 6 gezeigt ist, in welcher der dui ihschnittliche Durchmesser do der Wolframpartikeln als Funktion der Zusammensetzung einer Metallkeramikschicht WXAI2O3)I _» dargestellt ist Die Röntgenstrahlenmessungen lassen erkennen, daß die Zunahme des Widerstandes einer solchen Wolfram-Aluminiumoxid-Schicht aufgrund der Wärmebehandlung dem Kornwachstum der Wolframpartikel zuzuschreiben ist. Bei der Herstellung der hochohmigen, einen niedrigen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweisenden Cermetschicht nach der Erfindung wird zu Beginn das Substrat 12 mit Hilfe eines herkömmlichen technischen Reinigungsmittels gesäubert, wobei die Wahl eines speziellen Reinigungsmittels von der Zusammensetzung des Substrats selbst abhangt Danach wird das Substrat 12 zum Aufbringen der gewünschten Cennetschicht in eine geeignete Zerstäubungsvorrichtung gestellt Die dazu erforderlichen Zerstäubungsbedingungen sind bekannt. Bei Benutzung einer geeigneten Spannung, eines geeigneten Druckes und eines geeigneten Abstandes der verschiedenen Teile innerhalb der Vakuumkammer kann eine Cermetschicht gewünschter Zusammensetzung auf das Substrat aufgebracht werden, z. B. eine Wolfram-Aluminiumoxid-Cermetschicht auf eine Aluminiumoxidschicht. Wie noch auszuführen ist, ist es wünschenswert, in der Zerstäubungsvorrichtung innen niedrigen Grunddruck der gasförmigen Fremdstoffe zu halten, damit in beständiger und reproduzierbarer Weise Schichten mit den gewünschten Eigenschaften herstellbar sind.
Speziell läßt sich die hochohmige Cermetschicht gemäß der Erfindung beispielsweise dadurch erhalten, daß von einem Wolfram-Aluminiumoxid-Target aus auf eine Aluminumoxid-Substratschicht aufgesprüht wird. Die Schichten könne" in einem herkömmlichen Diodenzer-
fao stäubungssystem mit Hilfe einer Hochfrequenzzerstäubüng in Argon bei einem Druck von 0,665 Pa hergestellt werden. Die Zerstäuberelektrode kann aus einer Wolframscheibe großen Durchmessers bestehen, auf die eine mit im Abstand voneinander angeordneten Löchern
b5 versehenen Alun.iniumoxid-Scheibe aufgelegt wird (nicht dargestellt). Die Zusammensetzung der Cermetschicht kann in bekannter Weise variiert werden, beispielsweise dadurch, daß verschiedene Lochdurchmes-
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ser benutzt werden, wodurch der relative Flächenanteil an Aluminiumoxid gegenüber Wolfram verändert wird. Die Zusammensetzung der aufgestäubten Cermetschicht kann in bekannter Weise aus den Zerstäubungsraten von Wolfram und Aluminiumoxid und durch Elektronenstrahlmessungen mit Mikrosonden und chemische Analysen bestimmt werden.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Cermetschicht ist wesentlich, beim Sprühen einen niedrigen Grunddruck der Fremdgase O2, CO2, H2O und anderer kondensierbarer oder reaktiver Gase aufrechtzuerhalten, damit Schichten mit den gewünschten Eigenschaften erhalten werden. Der niedrige Druck kann dadurch erreicht werden, daß das Substrat und das Target mit einer plasmabegrenzenden Umhüllung umgeben werden, so daß eine Zerstäubung mit Getter gemäß Fig. 7 eintritt, in der ein Bauteil 20 eines herkömmlichen Zersiäubüiigssysten-is dargestellt ist. Das Bauteil 20 des Zerstäubungssystems enthält eine Aufprallscheibe oder Target 22, eine wassergekühlte Kathode 24 und einen Kathodenschirm 26. Ein wassergekühltes Substrat 28 ist im Abstand zu der Aufprallscheibe 22 angeordnet. Das Bauteil 20 des Zerstäubungssystems enthält eine Plasmaumhüllung 30, die förderlich für eine Zerstäubung mit Getter ist, was bekanntlich die Fremdgase in niedergeschlagenen Schichten reduziert.
Außer der Verwendung einer Plasmaumhüllung 30 nach F i g. 7 ist es auch zu empfehlen, daß das Zerstäubungssystem auf "inen Anfangsdruck von weniger als 133 · tO-5 Pa evakuiert wird, bevor das inerte Gas, beispielsweise Argon, hinzugefügt wird. Ebenso ist es wünschenswert, während der Zerstäubung eine wirkungsvolle Kühlung, beispielsweise Wasserkühlung für das Substrat vorzusehen, so daß die niedergeschlagene Schicht durch das Plasma nicht erhitzt wird. Darüber hinaus ist es erstrebenswert, zwecks Beseitigung der Fremdgase während des Niederschlags flüssigen Stickstoff oder eine ähnliche gekühlte Fangstelle, beispielsweise einen Meissner-Trap, in der Nähe des Zerstäubungsbereichs vorzusehen.
Sodann werden Cermetschichten dem Zerstäubungssystem entnommen und in reduzierender Atmosphäre, beispielsweise in Wasserstoff bei Temperaturen von mehr als 7500C, vorzugsweise während einer Zeitdauer von mehr als einer Stunde wärmebehandelt Es ist we= sentlich, daß die Schichten in einer reduzierenden Atmosphäre, z. B. in Anwesenheit von Wasserstoff, wärmebehandelt werden, wie es aus Tabelle II ersichtlich ist, wobei ein Teil einer Wolfram-Aluminiumoxid-Cermetschicht mit einem Wolfram-Volumenanteil (x) von 030 in trockenem Wasserstoff bei 8500C für die Dauer von 6 Stunden und ein anderer Teil der Schicht im Vakuum, & h. bei einem Druck p=6 χ 10~6 Torr, ebenfalls bei 850° C für 6 Stunden wärmebehandelt worden ist
Tabelle II
Wärmebehandlung Spezifischer Spezifischer
Widerstand Widerstand
zu Beginn zum Schluß
(ohm-cm) (ohm-cm)
trockener Wasserstoff 2,07 χ 101 7,45 χ 104
Vakuum 1,93x10' 1.47x10'
Im Anschluß an die Zerstäubung besitzen sowohl der spezifische Widerstand (p) als auch der Widerstandstemperaturkoeffizient (TCR) der erzeugten Cermetschicht jeweils herkömmliche Werte. Beispielsweise hat eine Cermetschicht mit einem Wolfram-Volumenanteil (x) von ungefähr 030, d. h. 30 Vol.-%, einen spezifischen Widerstand(p)von ungefähr 20Ohm-cm, wie aus Fig.2 ersichtlich ist. Dieselbe Cermetschicht hat einen Wiclcrstandstemperaturkoeffizicnlen (TCR) von ungefähr —4000ppm/°C. wie aus Fig.3 hervorgeht. Es ist festgestellt worden, daß wenn eine solche erfindungsgemaße Cermetschicht danach wärmebehandclt wird, ihr spezifischer Widerstand wesentlich ansteigt, z. B. bis um einen Faktor 108. wobei sich der spezifische Widerstand (p)\on ungefähr 10-' bis etwa 107 Ohm-cm ändert, wie in Fig. 2 für Schichten mit einem Volumenanteil (x) :v.\ Wolfram in der Größenordnung von ungefähr 0,45 bis 0,25 dargestellt ist. Deshalb ist bei jeder vorgegebenen Zusammensetzung einer Cermetschicht mit einem Volumenteil (x)an Wolfram von weniger als 0.46 cmc gesteuerte Erhöhung des Widerstandes durch geeignete Wahl der Temperatur und der Wärmebehandlungszeii.
wie aus F i g. 2 hervorgeht, möglich.
Für verschiedene Anwendungsgebiete der Cermetschichten ist das unerwartete Ergebnis von großer Bedeutung, daß der Widerstandstemperaturkoeffizient (TCR) der erfindungsgemäßen Cermetschicht von der
Wärmebehandlung völlig unabhängig, d. h. trotz dieser unverändert bleibt. Es ist festgestellt worden, wie aus F i g. 3 hervorgeht, daß der Widerstandstemperaturkoeffizient (TCR) der erfindungsgemäßen Cermetschicht nach der Wärmebehandlung derselbe ist wie der Ausgangswert. Folglich kann, wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, der spezifische Widerstand (μ) von Cermetschichten verschiedener Zusammensetzung durch eine Wärmebehandlung erhöht werden, ohne daß damit eine entsprechende Änderung des Widerstandstemperaturkoeffizienten (TCR)einhergeht. Im interessierenden Bereich ist der Widerstandstemperaturkoeffizient (TCR) der erfindungsgcmäUen Ccrmetschichien ausschüc-Büch eine Funktion der Ccrmet-Zusammensctzung.
Es wird angenommen, daß die unerwarteten Eigenschäften der erfindungsgemäßen Cermctschichtcn mit der Gegenwart der klassischen Durchiaßschwelle oder »Sickerschwelle« in der Cermet-Zusammensetzung zusammenhängt. Diese Durchiaßschwelle ist als die Cermet-Zusammensctzung definiert, bei der sich zuerst bemerkbar macht, daß keine kontinuierlichen Leitungskanäle bestehen, d. h„ daß sich die meisten Metallkörner gegenseitig nicht berühren, so daß der spezifische Widerstand sprungartig ansteigt Deshalb ist bei der Durchlaßschwelle und dann, wenn der Metallgehalt geringer ist als der, bei welchem die Durchlaß'-Jiwelle auftritt, der Elektronentunneleffekt der einzige Leistungsvorgang. Es ist festgestellt worden, daß beispielsweise bei der Wärmebehandlung von körnigen Schichten aus Wj(AbOaJi _* in Wasserstoff und bei Temperatu
ren von mehr als 750" C eine plötzliche Durchlaßschwel le bei nahe x»0,46 auftritt, wie sich aus F i g. 2 ableser läßt.
Die Röntgenstrahlergebnisse lassen erkennen, da£ das Auftreten des Widerstandsknicks für W^AI2Oj)i _ bei der Wärmebehandlung dem Kornwachstum zuzu schreiben ist Die für χ > 0,46 erfolgende Abnahme de: spezifischen Widerstandes wird der Zunahme der freiei mittleren Elektronenweglänge in der Metallsubstan; zugeschrieben, während der Anstieg des spezifischei
Widerstandes für χ < 0,46 der Abnahme der zahlenrnäßi gen Dichte der Wolframkörner zugeschrieben wird. De scharfe Widerstandsknick zeigt eine klassische Durch laßschwelle bei x»0,46 an. Eine solche Durchlaßschwel
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Ie ist für eine Mischung aus isolierenden und leitenden Phasen vorausgesagt worden von R. Landouer in ). Appl. Phys., 23,779 (1952) und durch einige der jüngeren dreidimensionalen Durchlaßtheorien, z. B. V. K. S. Shante und Scott Kirkpatrick, in »Advances in Physics«. 20, s 325(1971).
Die Maxima und Minima beim spezifischen Widerstand iWr wärmebehandelten Schichten nach der Kurve in F i g. 2 zeigen, daß die Änderung des Widerstandsanstiegs in der Nähe von χ at 0,46 am stärksten erfolgt. Dies ist zu erwarten, da sich die Partikel im Bereich dieser Zusammensetzung berühren oder fast berühren und das Kornwachstum durch Partikelverschmelzung erfolgt.
Die Durchlaßschwelle für Ccrmetschichten aus Molybdän-Aluminiumoxid tritt, wie aus Fig.4 ersichtlich, is bei einem Volumenanteil von at a 0,44 auf, wobei dieser Volumenteil kleiner ist als der entsprechende Wert für eine Cermetschicht aus Wolfram-Aluminiumoxid, wie in Fig. 2 dargesiciii ist. Die Dürchiaßicriwxüc für eine Cermetschicht aus Wolfram-Siliziumdioxid tritt, wie aus F i g. 5 hervorgeht, bei einem Volumenanteil von xaO39 auf. Wichtig ist jedoch, daß alle diese Systeme die Durchlaßschwelle bei einer bestimmten Zusammensetzung aufweisen. Das große Anwachsen des Widerstandes bei der Wärmebehandlung tritt in allen diesen System bei Metallkonzentrationen auf. die nicht größer sind als die Durchlaßschwellenkonzentration.
Es ist zu bemerken, daß. obgleich erfindungsgemäße Cermetschichten mit Wolfram oder Molybdän und Aluminiumoxid und/oder Siliziumdioxid-Isolatoren be- schrieben worden sind, zahlreiche Substitutionen sowohl für das Metall als auch für das Isoliermaterial vorgenommen werden können. So wird mit der vorliegenden Erfindung eine hochohmige Cermetschicht geschaffen, die zugleich einen niedrigen Temperaturkoeffizien- js ten des Widerstandes aufweist. Außerdem zeichnet sich diese hechohmige Cermetschicht durch eine hohe elektrische Feld- und durch eine hohe Temperaturbeständigkeit aus.
40
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
45
so
M)

Claims (3)

26 Ol Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines hochohmigen Cermet-Schichtwiderstandes mit einer aus Partikeln von mindestens einem der Metalle Molybdän, Wolfram, Kobalt und Nickel sowie aus einem Keramik-Isolator zusammengesetzten Cermet-Schicht auf einem Substrat, das eine Temperaturbeständigkeit bis zu 10000C aufweist, dadurch gekennzeichne t, daß die Cermet-Schicht durch Aufstäuben der Einzelbestandteile auf das Substrat in einer Atmosphäre mit einem niedrigen Partialdruck kondensierbarer oder reaktiver Fremdgase gebildet wird und anschließend die einen Metallgehalt von weniger als 50 Vol% enthaltende Cermet-Schicht einer Wärmebehandlung bei einer über 750° C liegenden Temperatur in einer reduzierenden Atmosphäre unterworfen wird, -während welcher der spezifischen Widerstand bei annähernd gleichbleibendem Temperaturkoeffizienten ansteigt und Metallpartikel mit einem mittleren Durchmesser von 3 bis 12 nm gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einer Wasserstoff enthaltenden, reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen etwa 750 und 950° C ausgeführt wird.
3. Cermet-Schichtwiderstand, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall Wolfram vorgesehen ist und daß der Wolfram-Oehalt in der Cermet-Schicht (14) in der Grööenordnung von 46 bis 25 Vol.-0/o.
DE2601656A 1975-01-23 1976-01-17 Verfahren zum Herstellen eines hochohmigen Cermet-Schichtwiderstandes und Cermet-Schichtwiderstand Expired DE2601656C2 (de)

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