导电膜的电阻
第三章电阻材料
1 纯金属
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纯金属电阻：由电子与晶格的振动（格波）相互碰撞引起 的散射产生的。
温度↑，电子平均运动速度↑，平均碰撞次数↑，平均自由程 ↓，电阻率↑
p
金属电阻率与温度的关系： M AT A为常数 T
金属电阻温度系数：
aR
1 T
正值，T↑,p↑
2 合金材料
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合金材料：金属中加入其他金属原子后， 破坏原来晶格 的周期性排列，使自由电子的散射几率增加。其结果是 合金的电阻率比纯金属的电阻率高。
近年来，电阻器和电位器正向着高精度、高稳定、 高可靠、长寿命、小型化、高（或低）阻值、宽温 度域等方向发展。
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3.3薄膜电阻
• 薄膜电阻器是用蒸发或溅射的方法将一定电阻率 材料蒸镀于绝缘材料表面制成。
各种膜式电阻实物照片
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薄膜电阻材料的特点：
膜厚一般在1μm以下，人们常称它为薄膜电阻材料。 体积小、 阻值范围宽 电阻温度系数小 性能稳定 容易调阻 易于散热 用料少
➢晶界处的原子处于应力状态，它比内部原子有较高的能量， 比交容易离开平衡位置；
➢晶粒间接容易吸引杂质，氧化气氛下，已形成氧化层； ➢晶界处原子排列不规则
使电子遭到散射的几率大．电阻率会提高
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不连续金属膜： 电阻率随厚度减小急剧增大，电阻率虽温度增加而 减小，电阻率与温度的关系类似于半导体材料。
化性能，即使长期暴露在高温、高湿条件下或强 腐蚀性介质中，表面仍能保持初始的状态。它具 有小而稳定的接触电阻，硬度高，寿命长，良好 的焊接性。是最可靠的电位器线绕电阻材料。 缺点：价格最贵
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钯基电阻合金线： 优点：电阻率高，电阻温度系数较低，接触电阻低而
薄膜电阻介绍
薄膜电阻介绍一、薄膜技术(thin film technique)是薄膜制备、测试等相关的各种技术的总称。
薄膜是一种特殊的物质形态，由于其在厚度这一特定方向上尺寸很小，只是微观可测的量，而且在厚度方向上由于表面、界面的存在，使物质连续性发生中断，由此使得薄膜材料产生了与块状材料不同的独特性能。
薄膜的制备方法很多，如气相生长法、液相生长法(或气、液相外延法)、氧化法、扩散与涂布法、电镀法等等，而每一种制膜方法中又可分为若干种方法。
薄膜技术涉及的范围很广，它包括以物理气相沉积和化学气相沉积为代表的成膜技术，以离子束刻蚀为代表的微细加工技术，成膜、刻蚀过程的监控技术，薄膜分析、评价与检测技术等等。
现在薄膜技术在电子元器件、集成光学、电子技术、红外技术、激光技术以及航天技术和光学仪器等各个领域都得到了广泛的应用，它们不仅成为一间独立的应用技术，而且成为材料表面改性和提高某些工艺水平的重要手段 薄膜电阻和厚膜电阻的最大区别是：1、膜厚的区别，厚膜电阻的膜厚一般大于10μm，薄膜的膜厚小于10μm，大多处于小于1μm；2、制造工艺的区别，厚膜电阻一般采用丝网印刷工艺，捷比信薄膜电阻采用的是真空蒸发、磁控溅射等工艺方法。
二、薄膜精密电阻厚膜电阻和SSM薄膜电阻在材料和工艺上的区别直接导致了两种电阻在性能上的差异。
厚膜电阻一般精度较差，10%，5%，1%是常见精度，而SSM薄膜电阻则可以做到0.01%万分之一精度，0.1%千分之一精度等。
同时厚膜电阻的温度系数上很难控制，一般较大，同样的，SSM薄膜电阻则可以做到非常低的温度系数，这样电阻阻值随温度变化非常小，阻值稳定可靠。
所以SSM薄膜电阻常用于各类仪器仪表，医疗器械，电源，电力设备，电子数码产品等。
三、其他相关电阻器：1.碳膜电阻器将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。
碳膜电阻器成本低。
性能稳定。
阻值范围宽。
温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。
2.金属膜电阻器。
如何测量电导率(祝杰做)
如何测量薄膜电导率？电导率（σ）则是电阻率的倒数，即σ=ρ1，表示导体的导电能力，是材料的属性。
测量薄膜电导率的方法有: (1)单探针扩展电阻法; (2)两电极法;（3）三探针击穿电压法(4)四探针法; (5)电压电流法等，但通常用的方法为：四探针法、两电极法、电压电流法，下面对这几种测量方法进行简单介绍：四探针导电薄膜电阻率测量：仪器主要包括: 四探针组件、精密直流电流源、直流数字电压表。
将制得薄膜放置于四探针操作台上，四根探针分别定位于薄膜上的四个点，四个点在一直线上，且相邻两点间距离相等。
四探针的外侧二个探针同恒流源相连接, 四探针的内侧二个探针连接到电压表上。
当电流从恒流源流出流经四探针的外侧二个探针, 再流经薄膜时, 产生的电压将可从电压表中读出。
在薄膜的面积为无限大或远远大于四探针中相邻探针间距离的时候, 导电薄膜的电阻率ρ可以由下式给出:I Vd2ln πρ= （1）公式中, d 是薄膜的膜厚, I 是流经薄膜的电流(恒流源提供) , V 是电流流经薄膜时产生的电压(电压表的读数)。
在知道薄膜的膜厚d 、电流I 和电压V 后, 应用公式（1）就可以计算出导电薄膜的电阻率ρ。
在两电极体系中，用交流阻抗谱测量薄膜电导率，阻抗谱测量采用频率范围为1Hz~5Hz ，在一定温度范围内，每隔500C 测试一数据，达到设定温度后保持30min~1h 再进行测试，获得的交流阻抗谱数据采用随机软件Zplot 进行拟合、分析，得到薄膜的电阻R ，然后利用公式（2）计算电导率σ：RBH L 1=σ （2） 其中，L 为平行电极间距，B 为电极宽度，H 为薄膜厚度。
电压电流法测量薄膜的电导率：测量电极 1、2之间的距离L,调节样品的电极3、4之间的电流I x ，用数字万用表测量电极1、2间的横向电压V + ，然后改变电流I x 方向，再测量横向电压V - 。
由公式（3）算出平均电压V ：V=（ -++V V ）/2 (3)再根据公式（4）算出电导率Vdb I I x /=σ (4) 公式中, L 为两电极之间的距离，d 为薄膜的厚度，b 为薄膜的宽度。
柔性透明导电薄膜的制备与性能研究
柔性透明导电薄膜的制备与性能研究柔性透明导电薄膜是一种具有很高应用潜力的新材料，广泛用于柔性电子、光电器件等领域。
本文将就柔性透明导电薄膜的制备方法以及性能研究展开探讨。
一、制备方法1. 溶液法制备溶液法制备柔性透明导电薄膜是一种常见的方法。
首先，将导电材料粉末与溶剂充分混合，得到均匀的导电材料溶液。
然后，通过旋涂、喷涂等方法将溶液涂覆在基底上，并经过烘干、退火等处理，最终制得柔性透明导电薄膜。
2. 蒸发法制备蒸发法制备柔性透明导电薄膜是一种常用的方法。
该方法通过控制蒸发温度和蒸发速率，使导电材料蒸发沉积在基底上，形成薄膜。
该方法具有成本低、易于控制薄膜厚度和均匀性等优点。
3. 等离子体增强化学气相沉积法制备等离子体增强化学气相沉积法是一种高效制备柔性透明导电薄膜的方法。
通过高能电子束或等离子体诱导化学反应，将导电材料气溶胶沉积在基底上，并经过后续处理得到柔性透明导电薄膜。
该方法具有较高的沉积速率和薄膜均匀性。
二、性能研究1. 透明度柔性透明导电薄膜的透明度是评价其性能的重要指标之一。
透明度高意味着薄膜能够有效透过光线，适用于透明电子器件等领域。
因此，在制备过程中，需要选择适当的导电材料和优化工艺，以提高薄膜的透明度。
2. 导电性能导电性能是评价柔性透明导电薄膜的关键指标之一。
导电薄膜要具有低电阻率、低片内电阻和稳定的导电性能。
常用的评价指标包括薄膜的电阻率、载流子迁移率等。
研究人员通过改变导电材料的配比、优化制备工艺等方式来提高薄膜的导电性能。
3. 机械强度由于柔性导电薄膜常应用于弯曲、拉伸等特殊环境中，因此其机械强度是一个重要的研究方向。
通过选择适当的基底材料、调整导电材料的厚度等，可以提高薄膜的机械强度，使其能够承受一定的拉伸和弯曲等应力。
4. 热稳定性柔性透明导电薄膜在加热过程中可能会发生结构变化，导致性能下降。
因此，研究薄膜的热稳定性是很重要的。
研究人员在制备过程中引入交联剂、增加退火工艺等方式，提高薄膜的热稳定性。
导电油墨 电阻
导电油墨电阻
导电油墨是一种具有导电性能的墨水，可以在打印电路板、触摸屏等电子产品上形成导电膜。
它由导电颗粒、溶剂和粘合剂组成，具有很高的电导率和较低的电阻。
导电油墨的电导率取决于其中导电颗粒的含量和导电颗粒之间的相互连接情况。
导电颗粒通常由金属或碳纳米管等导电材料制成，其微小的尺寸和高度分散性使得导电油墨可以在印刷过程中均匀地涂布在基材上。
导电油墨的电阻可以通过调整导电颗粒的含量和形态来实现。
一般来说，导电颗粒含量越高，电阻越低。
另外，导电颗粒之间的相互连接情况也会影响电阻值。
如果导电颗粒之间连接良好，电阻会较低；如果连接不佳，电阻则会较高。
导电油墨的电导率和电阻对于电子产品的性能至关重要。
电导率高的导电油墨可以实现高效的电流传输，提高电子产品的工作效率；而电阻较低的导电油墨可以减少能量损耗，延长电子产品的使用寿命。
导电油墨广泛应用于电子产品制造领域。
例如，在柔性电子产品中，导电油墨可以印刷在柔性基材上，形成柔性的导电电路；在触摸屏上，导电油墨可以形成导电图案，实现触摸操作。
此外，导电油墨还可以用于印刷太阳能电池、电子标签等领域。
导电油墨是一种具有导电性能的墨水，可以在电子产品制造中起到重要作用。
它的电导率和电阻可以通过调整导电颗粒的含量和相互连接情况来控制。
导电油墨的应用范围广泛，为电子产品的性能提供了有力支持。
透明导电薄膜TCO之原理及其应用发展
透明导电薄膜TCO之原理及其应用发展透明导电薄膜（Transparent Conductive Films，TCO）是一种在光学透明度和电导率之间取得平衡的薄膜材料。
原理上，TCO薄膜是通过掺杂导电材料到光学材料中，达到同时具有高透明度和高电导率的效果。
TCO薄膜的主要原理是靠材料的电子结构来实现。
通常，TCO薄膜由两个主要成分组成：导电材料和基底材料。
导电材料通常是金属氧化物，如氧化锌（ZnO）或氧化锡（SnO2），它们具有高电子迁移率和低电阻率的特点。
基底材料通常是通过掺杂或添加导电剂的透明绝缘体，如玻璃或塑料。
TCO薄膜的应用非常广泛。
其中最重要的应用是透明导电电极，用于太阳能电池、液晶显示器、有机光电器件等光电器件中。
由于TCO薄膜在可见光范围内具有高透明度和低电阻率，所以能够有效传输光线并提供高效的电导率，从而改善光电器件的工作效率。
除此之外，TCO薄膜还常用于光催化、触摸屏、热电器件、光电探测器等领域。
然而，目前TCO薄膜仍然面临一些挑战。
例如，TCO薄膜的电导率和光学透射率之间存在着折中关系，很难在两者之间取得完美的平衡。
此外，一些常用的导电材料，如氧化锌和氧化锡，在高温、高湿度或强光照射条件下容易退化，从而限制了TCO薄膜的长期稳定性。
为了解决这些问题，当前TCO薄膜研究重点在于开发新型材料和改进工艺技术。
例如，研究人员尝试使用新型的导电材料，如氧化铟锡（ITO）和氟化锡（FTO），以提高TCO薄膜的电导率和稳定性。
另外，一些研究还涉及到利用纳米技术和多层结构设计，以进一步改善TCO薄膜的性能。
在未来，随着光电器件和可穿戴设备等领域的不断发展，对性能更好、更稳定的TCO薄膜的需求将会进一步增加。
因此，TCO薄膜的研究和应用前景非常广阔，有望在多个行业中发挥重要作用。
电阻的分类
非对称型压敏电阻（有极性）
按材料分：氧化锌、碳化硅、金属氧化物、锗（硅）、钛酸钡等压敏电阻。 按结构和形状分：结型、体型、单颗粒层、薄膜等压敏电阻。
主要参数：标称电压、电压比、最大限制电压、残压比、通流容量、漏电
流、电压温度系数、电流温度系数、电压非线性系数、绝缘电阻、静态电容。
碳膜电阻器 (RT型)
结构：以小瓷棒或瓷管作骨架，通过真空和高温，热分解出的结晶碳沉积
生成碳膜(导电膜)，瓷管两端装上金属帽盖和引线，外涂保护漆。改变碳膜 的厚度和长度，获得不同阻值。 优点：稳定性好、噪声低、价格低、 阻值范围宽 (几欧 几兆欧)。
金属膜电阻器 (RJ型) 结构：以小瓷棒或瓷管作骨架，由合金粉蒸发而成的金属膜形成导电膜，
各种膜式电阻实物照片
固定 电阻器
实芯碳质电阻器 无机实芯电阻器(RS型) 有机实芯电阻器(RN型)
结构：用碳质颗粒导电物质(碳黑、石墨)作导电材料,用云母粉、石英粉、
玻璃粉、二氧化钛作填料，另加黏合剂经加热压制而成。按照黏合剂的不 同，分为有机实芯和无机实芯电阻器。 优点：无机实芯电阻器温度系数较大，可靠性较高； 有机实芯电阻器过负荷能力强。
瓷管两端装上金属帽盖和引线，外涂保护漆。 优点：各项指标均优于碳膜电阻。稳定性好、噪声低、 价格低、阻值范 围宽(10 10M )。
金属氧化膜电阻(RY型)
结构：用锑或锡等金属盐溶液喷雾到炽热的陶瓷骨架表面，沉积形成导
电膜，瓷管两端装上金属帽盖和引线，外涂保护漆。 优点：性能可靠、过载能力强、额定功率大 (最大达15 kW) 缺点：阻值范围小 (1 200 k) 。
缺点：无机实芯电阻器阻值范围小；
有机实芯电阻器噪声大、稳定性较差、分布电容和分布电感大。
电阻及其识别
热敏电阻
• PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感 性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温 度)时, 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃 性的增高.
压敏电阻
• 压敏电阻用字母“MY”表示，如加J 为家用，后面的字母W、G、P、L、H、 Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保 护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补 偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏 电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但 不能承受毫安级以上的持续电流，在用 作过压保护时必须考虑到这一点。
常用电子元件：电阻器
金属膜电阻器（RJ）: 外形与碳膜电阻器相似，只是在碳棒表面用真空蒸发或烧渗法制成金属膜。 特点：金属膜电阻体积更小，除具碳膜电阻的特征外，比碳膜电阻精度更高， 热稳定性更好，噪音更低，阻值范围更高（几Ω －几百MΩ ） ，可用于高频电路。 价格贵。 用途：主要用于精密仪表、通讯设备,自动控制设备和高档家用电器。 外表一般涂红漆或棕漆。
三号码ＤＤＭ:(误差5%)
• 用三位数字表示阻值的大小； 三位数的前两位是有效数字， 第三位是有效数字后面0的个 数； 范例 ： ①：203=20 000 W， 即20k W； ②：100＝10100W= 10 W，即10 W； ③：562=5 600 W，即5.6k W；
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合金类
• （1）线绕电阻（型号：RX）。将康铜丝或镍铬合金丝 绕在磁管上，并将其外层涂以珐琅或玻璃釉加以保护。 线绕电阻具有高稳定性、高精度、大功率等特点。温度 系数可做到小于10-6/℃，精度高于±0.01％，最大功率 可达200W。但线绕电阻的缺点是自身电感和分布电容 比较大，不适合在高频电路中使用。 • （2）精密合金箔电阻（型号：RJ）。在玻璃基片上粘 和一块合金箔，用光刻法蚀出一定图形，并涂敷环氧树 脂保护层，引线封装后形成。该电阻器最大特点是具有 自动补偿电阻温度系数功能，故精度高、稳定性好、高 频响应好。这种电阻的精度可达±0.001％,稳定性为 ±5×10-4％/年，温度系数为±10-6/℃。可见它是一种 高精度电阻。
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导电膜的电阻
导电膜是一种特殊的材料，它具有良好的导电性能和高度的透明度，
被广泛应用于各种电子产品中。
然而，即使是最优质的导电膜也会有
一定的电阻，这个问题在某些场合下可能会造成严重的影响。
本文将
从以下几个方面来探讨导电膜的电阻问题。
一、导电膜的基本结构和原理
导电膜是由一层或多层透明氧化物组成的，在这些氧化物上面覆盖了
一层非常薄的金属或碳层。
当外界施加一个电场时，金属或碳层就会
形成一个连续的导体，并且可以传递电流。
而由于金属或碳层非常薄，所以可以保证导电膜具有很高的透明度。
二、导电膜的主要应用领域
由于其优异的性能，导电膜被广泛应用于各种领域中。
其中最常见和
重要的应用包括：
1.触摸屏：在触摸屏上使用导电膜可以实现触控功能，并且不影响显示效果。
2.太阳能电池：导电膜可以作为太阳能电池的透明电极，提高太阳能电池的转换效率。
3.液晶显示器：导电膜可以作为液晶显示器的透明电极，用于控制液晶分子的排列方向。
4.LED照明：导电膜可以作为LED照明中的透明导体，提高LED灯的亮度和效率。
三、导电膜的电阻特性
虽然导电膜具有很好的导电性能，但是它们仍然存在一定的电阻。
这
个问题在某些场合下可能会造成严重影响。
下面将详细介绍导电膜的
几种主要的电阻特性：
1.表面电阻：表面电阻是指单位面积上导体表面所呈现出来的总体阻值。
在实际应用中，表面电阻通常是一个非常重要的参数。
例如，在触摸
屏上使用导电膜时，其表面电阻必须要足够低才能保证触摸屏具有良
好的灵敏度和反应速度。
2.体积电阻：体积电阻是指材料内部单位体积所呈现出来的总体阻值。
与表面电阻不同，体积电阻通常在实际应用中不太重要。
3.温度系数：温度系数是指导电膜电阻随着温度变化的程度。
由于导电膜通常会在高温下运行，所以其温度系数必须要足够小才能保证其稳定性和可靠性。
4.光学特性：光学特性是指导电膜对光线的透过率和反射率。
由于导电膜通常被用于透明器件中，所以其光学特性必须要足够好才能保证显示效果和观感效果。
四、影响导电膜电阻的因素
导电膜的电阻受到很多因素的影响。
下面将介绍其中比较重要的几个因素：
1.材料：不同材料具有不同的导电性能和物理特性，因此也会对导电膜的电阻产生很大影响。
2.厚度：导电膜厚度越小，表面电阻就越低，但是体积电阻就越高。
因此，在实际应用中需要根据具体情况来选择合适的厚度。
3.温度：温度对导电膜电阻的影响比较大，通常情况下，导电膜的电阻随着温度的升高而增加。
4.光照：光照也会对导电膜的电阻产生影响。
在一些特殊场合下，光照
可能会使导电膜的表面电阻减小。
五、如何降低导电膜的电阻
为了降低导电膜的电阻，可以采用以下几种方法：
1.选择合适的材料：不同材料具有不同的物理特性和导电性能，因此需要根据具体要求来选择合适的材料。
2.控制厚度：通过控制导电膜厚度来达到降低表面电阻和体积电阻的目的。
3.优化工艺：通过优化生产工艺来提高导电膜质量和稳定性，从而降低其表面和体积电阻。
4.改变温度和光照条件：在一些特殊场合下，可以通过改变温度或光照条件来降低导电膜表面或体积电阻。
六、结论
综上所述，虽然导电膜具有很好的导电性能和透明度，但是其电阻问
题仍然需要引起重视。
在实际应用中，需要根据具体要求来选择合适
的导电膜材料和厚度，并且通过优化生产工艺来提高其质量和稳定性。
同时，也需要注意控制温度和光照条件，以降低导电膜的表面和体积电阻。