JPH0475301A - 薄膜バリスタ - Google Patents
薄膜バリスタInfo
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- JPH0475301A JPH0475301A JP2189996A JP18999690A JPH0475301A JP H0475301 A JPH0475301 A JP H0475301A JP 2189996 A JP2189996 A JP 2189996A JP 18999690 A JP18999690 A JP 18999690A JP H0475301 A JPH0475301 A JP H0475301A
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- Japan
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- film
- varistor
- thin film
- zno
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- Prior art date
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- Pending
Links
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は薄膜バリスタに関する。
［従来の技術］
バリスタは非直線性の電圧−電流特性を有し、ＩＣ，Ｌ
ＳＩなどを備えた回路におけるサージ（異常過電圧）吸
収用、液晶デイスプレィの駆動素子用などに広く用いら
れている。
ＳＩなどを備えた回路におけるサージ（異常過電圧）吸
収用、液晶デイスプレィの駆動素子用などに広く用いら
れている。
バリスタとしては、ＺｎＯを主成分として、Ｂｉ、Ｃｏ
、 Ｍｎ、 Ｃｒなどの酸化物を混合し、造粒成形した
後、空気中で高温焼成し、その後電極をつけて作製され
たものが現在大量に市販され、使用されている。
、 Ｍｎ、 Ｃｒなどの酸化物を混合し、造粒成形した
後、空気中で高温焼成し、その後電極をつけて作製され
たものが現在大量に市販され、使用されている。
また、最近、５ｒＴｉＯｓを主成分とし、少量のＮｂ＊
Ｏｓ、ＮａＦ、 ５ｉｆｔ、Ｂｉ＊Ｏｓ等を含む原料か
らなる成型体を、水素ガスを含む窒素ガス雰囲気中で１
３００〜１４５０℃で焼成し、さらに空気中において１
０００℃で焼成して作製されてなるバリスタが開発され
ている。
Ｏｓ、ＮａＦ、 ５ｉｆｔ、Ｂｉ＊Ｏｓ等を含む原料か
らなる成型体を、水素ガスを含む窒素ガス雰囲気中で１
３００〜１４５０℃で焼成し、さらに空気中において１
０００℃で焼成して作製されてなるバリスタが開発され
ている。
［発明が解決しようとする課題］
近年、電子部品の小型化・高密度実装化が進み、バリス
タについても超小型化が必要とされている。
タについても超小型化が必要とされている。
しかしながら、上記のように酸化物を焼成して得られた
バリスタの小型化には限界があり、０．１ｍｇ＋角以下
のバリスタを作製することは困難である。
バリスタの小型化には限界があり、０．１ｍｇ＋角以下
のバリスタを作製することは困難である。
そこで、アルミナなどの基板上にＺｎＯ膜およびＢ−ｉ
１０２膜がスパッタリング法により積層されてなリ、小
型化の容易な薄膜バリスタが開発されている（特ｊｌＪ
昭５８−８６７０２号公報および電子情報通信学会技術
研究会資料ＣＰ Ｍ ８５−１２６参照）。通温、上記
の薄膜バリスタに、ＩＸ １０−’Ａ以上の大きな電流
が流れた場合には非直線性の電圧−電流特性が消失し、
その薄膜バリスタは単なる低抵抗体になる。
１０２膜がスパッタリング法により積層されてなリ、小
型化の容易な薄膜バリスタが開発されている（特ｊｌＪ
昭５８−８６７０２号公報および電子情報通信学会技術
研究会資料ＣＰ Ｍ ８５−１２６参照）。通温、上記
の薄膜バリスタに、ＩＸ １０−’Ａ以上の大きな電流
が流れた場合には非直線性の電圧−電流特性が消失し、
その薄膜バリスタは単なる低抵抗体になる。
本発明の目的は、非直線性の電圧−電流特性を示す最大
電流値が数ｍＡ以上にある薄膜バリスタを提供すること
にある。
電流値が数ｍＡ以上にある薄膜バリスタを提供すること
にある。
［課題を解決するための手段Ｊ
本発明によれば、上記の目的は、Ｓｉ単結晶からなる基
板上にＺｎＯ膜または５ｒＴｉ０３膜が形成されてなる
＃を造を有するが、またはＳｉ単結晶からなる基板上に
ＺｎＯ膜と５ｒＴｉＯｉ膜とが積層して形成されてなる
構造を有することを特徴とする薄膜バリスタを提供する
ことにより達成される。
板上にＺｎＯ膜または５ｒＴｉ０３膜が形成されてなる
＃を造を有するが、またはＳｉ単結晶からなる基板上に
ＺｎＯ膜と５ｒＴｉＯｉ膜とが積層して形成されてなる
構造を有することを特徴とする薄膜バリスタを提供する
ことにより達成される。
［実施例］
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
本発明の薄膜バリスタの一例の概略断面図を第１図に示
す。この薄膜バリスタにおいては、Ｓｉ単結晶からなる
基板１−１．にＺｎＯの！ｐ、 Ｐｇ模、５ｒＴｉＯ，
の甲層膜またはＺｎＯ膜とＳｒＴ＋０３膜との多層膜（
以下、これらをバリスタ層と称する）２が形成されてお
り、Ｓｉ単結晶からなる基板Ｉに導線３が接続され、バ
リスタ層２に他の導線４が接続されている。
す。この薄膜バリスタにおいては、Ｓｉ単結晶からなる
基板１−１．にＺｎＯの！ｐ、 Ｐｇ模、５ｒＴｉＯ，
の甲層膜またはＺｎＯ膜とＳｒＴ＋０３膜との多層膜（
以下、これらをバリスタ層と称する）２が形成されてお
り、Ｓｉ単結晶からなる基板Ｉに導線３が接続され、バ
リスタ層２に他の導線４が接続されている。
比抵抗２０Ω・ｃｍを有するＳｉ単結晶からなる基板（
（１１１）面ウェハー）上にＺｎＯの単層膜からなるバ
リスタ層を膜厚が５００人になるように形成し、ついて
導線を上記の基板およびＺｎＯ膜？こ接続して実施例１
の薄膜バリスタを作製した。実施例１の薄膜バリスタに
ついて電圧と電流との関係を測定した結果を第２図に実
線（ａ）で示す。
（１１１）面ウェハー）上にＺｎＯの単層膜からなるバ
リスタ層を膜厚が５００人になるように形成し、ついて
導線を上記の基板およびＺｎＯ膜？こ接続して実施例１
の薄膜バリスタを作製した。実施例１の薄膜バリスタに
ついて電圧と電流との関係を測定した結果を第２図に実
線（ａ）で示す。
実施例１の薄膜バリスタが非直線性の電圧−電流特性を
示す最大電流値が数ｍＡ以上にあることが明らかである
。
示す最大電流値が数ｍＡ以上にあることが明らかである
。
実施例２
実施例１の薄膜バリスタにおいてバリスタ層を、膜厚１
００人を有する５ｒＴｉＯ，の単層膜に変えた以外は同
様にして実施例２の薄膜バリスタを作製した。
００人を有する５ｒＴｉＯ，の単層膜に変えた以外は同
様にして実施例２の薄膜バリスタを作製した。
実施例２の薄膜バリスタについて電圧と電流との関係を
測定した結果を第２図に破線（ｂ）で示す。
測定した結果を第２図に破線（ｂ）で示す。
実施例２の薄膜バリスタが非直線性の電圧−電流特性を
示す最大電流値が数ｍＡ以上にあることが明らかである
。
示す最大電流値が数ｍＡ以上にあることが明らかである
。
実施例３
実施例１の薄膜バリスタにおいてバリスタ層を、基板側
から膜厚７００人を有するＺｎＯ膜と膜厚１００人を有
する５ｒＴｉＯｓ膜との多層膜に変えた以外は同様にし
て実施例３の薄膜バリスタを作製した。実施例３の薄膜
バリスタについて電圧と電流との関係を測定した結果を
第２図に一点鎖ＨＡ （ｃ）で示す。
から膜厚７００人を有するＺｎＯ膜と膜厚１００人を有
する５ｒＴｉＯｓ膜との多層膜に変えた以外は同様にし
て実施例３の薄膜バリスタを作製した。実施例３の薄膜
バリスタについて電圧と電流との関係を測定した結果を
第２図に一点鎖ＨＡ （ｃ）で示す。
実施例３の薄膜バリスタが非直線性の電圧−電流特性を
示す最大電流値か数ＩＩＩＡ以上にあることか明らかで
ある。
示す最大電流値か数ＩＩＩＡ以上にあることか明らかで
ある。
バリスタ１１２の構成としては、実施例１〜３として示
したもの以外に、Ｓｉ単結晶からなる基板側からＺｎＯ
膜（まタハ５ｒＴｉＯｓ膜）−ＢｉｔＯｚ膜、５ｒＴｉ
Ｏｓ膜−ＺｎＯ膜、５ｒＴｉＯ，膜−ＺｎＯ［−５ｒＴ
ｉＯｓ膜、ＺｎＯ膜−５ｒＴｉＯ１膜−ＺｎＯ膜、Ｚｎ
Ｏ膜（またはＳｒＴｉＯ３膜）−旧ｚＯ，１ｍ Ｚｎ
０１１ （または５ｒＴｉＯｓ膜）などの組み合わせで
もよい。上記のＢｉｇＯ−膜はＰｒａＯｚ膜、ＢｉｚＯ
ｓ（またはＰｒ５Ｏ＋＋）とＣｏ０１Ｍｎ０またはＳｂ
！０３との混合物からなる膜などに置き換えられてもよ
い。
したもの以外に、Ｓｉ単結晶からなる基板側からＺｎＯ
膜（まタハ５ｒＴｉＯｓ膜）−ＢｉｔＯｚ膜、５ｒＴｉ
Ｏｓ膜−ＺｎＯ膜、５ｒＴｉＯ，膜−ＺｎＯ［−５ｒＴ
ｉＯｓ膜、ＺｎＯ膜−５ｒＴｉＯ１膜−ＺｎＯ膜、Ｚｎ
Ｏ膜（またはＳｒＴｉＯ３膜）−旧ｚＯ，１ｍ Ｚｎ
０１１ （または５ｒＴｉＯｓ膜）などの組み合わせで
もよい。上記のＢｉｇＯ−膜はＰｒａＯｚ膜、ＢｉｚＯ
ｓ（またはＰｒ５Ｏ＋＋）とＣｏ０１Ｍｎ０またはＳｂ
！０３との混合物からなる膜などに置き換えられてもよ
い。
本発明におけるＺｎＯ膜が有する膜厚が１００〜２００
０人のａ囲にあり、かつ５ｒＴｉ島膜が有する膜厚が２
０〜５００人の範囲にあることが、バリスタとして好ま
しい電圧−電流特性が得られる点で好適である。
０人のａ囲にあり、かつ５ｒＴｉ島膜が有する膜厚が２
０〜５００人の範囲にあることが、バリスタとして好ま
しい電圧−電流特性が得られる点で好適である。
上記のＺｎＯ膜または５ｒＴｉＯｓ膜は高周波スパッタ
リング法、酸素ガスを導入して行う反応性スパッタリン
グ法などにより形成することができる。
リング法、酸素ガスを導入して行う反応性スパッタリン
グ法などにより形成することができる。
本発明の薄膜バリスタにおいて、Ｓｉ単結晶からなる基
板１に導ｌ１１３を接続し、バリスタ層２に他の導線４
を接続する際には、通常、Ｃｕｓ Ａρなどからなる電
極を介して接続する。Ｓｉ単結晶から基板が有する比抵
抗が１００Ω・Ｃ１ｎ以下である場合には、該基板を電
極とし用いることによって、Ｃｕ５Ａ（！などからなる
電極を省略することが可能である。
板１に導ｌ１１３を接続し、バリスタ層２に他の導線４
を接続する際には、通常、Ｃｕｓ Ａρなどからなる電
極を介して接続する。Ｓｉ単結晶から基板が有する比抵
抗が１００Ω・Ｃ１ｎ以下である場合には、該基板を電
極とし用いることによって、Ｃｕ５Ａ（！などからなる
電極を省略することが可能である。
比較例１
ガラス基板上にＺｎＯ膜を膜厚が７００人になるように
形成し、該ＺｎＯ膜にＣｕ板からなる電極と幅５０μｍ
のＡｌ１膜（膜厚・２０００人）からなる電極を取り付
けて薄膜バリスタを作製した。この薄膜バリスタについ
て電圧と電流との関係を測定した結果を第３図において
実線（ｄ）で示す。該薄膜バリスタに第３図に実線（ｄ
）で示す範囲より大きな電流を流上た場合、非直線性の
電圧−電流特性が消失した。
形成し、該ＺｎＯ膜にＣｕ板からなる電極と幅５０μｍ
のＡｌ１膜（膜厚・２０００人）からなる電極を取り付
けて薄膜バリスタを作製した。この薄膜バリスタについ
て電圧と電流との関係を測定した結果を第３図において
実線（ｄ）で示す。該薄膜バリスタに第３図に実線（ｄ
）で示す範囲より大きな電流を流上た場合、非直線性の
電圧−電流特性が消失した。
比較例２
比較例１においてＺｎＯ膜を、ＺｎＯ膜（膜厚ニア００
人）と５ｒＴｉＯ＋膜（膜厚・７００人）とＺｎＯ膜（
膜厚７００人）との多層膜に閥えた′以外は同様にして
薄膜バリスタを作製した。この薄膜バリスタについて電
圧と電流との関係を測定した結果を第３図において破線
（ｅ）で示す。該薄膜バリスタに第３図に破線（ｅ）で
示す範囲より大きな電流を流した場合、非直線性の電圧
−電流特性が消失した。
人）と５ｒＴｉＯ＋膜（膜厚・７００人）とＺｎＯ膜（
膜厚７００人）との多層膜に閥えた′以外は同様にして
薄膜バリスタを作製した。この薄膜バリスタについて電
圧と電流との関係を測定した結果を第３図において破線
（ｅ）で示す。該薄膜バリスタに第３図に破線（ｅ）で
示す範囲より大きな電流を流した場合、非直線性の電圧
−電流特性が消失した。
［発明の効果］
本発明によれば、非直線性の電圧−電流特性を示す最大
電流値が数ｍＡ以上にある薄膜バリスタが提供される。
電流値が数ｍＡ以上にある薄膜バリスタが提供される。
第１図は本発明の薄膜バリスタの一例の概略断面図、第
２図は実施例の薄膜バリスタについて電圧と電流との関
係を測定した結果を示す図、第３図は比較例の薄膜バリ
スタについて電圧と電流との関係を測定した結果を示す
図である。 １・・・Ｓｉ単結晶からなる基板、 ２・・・バリスタ層。 特許出願人 株式会社 り ラ し
２図は実施例の薄膜バリスタについて電圧と電流との関
係を測定した結果を示す図、第３図は比較例の薄膜バリ
スタについて電圧と電流との関係を測定した結果を示す
図である。 １・・・Ｓｉ単結晶からなる基板、 ２・・・バリスタ層。 特許出願人 株式会社 り ラ し
Claims (3)
- １．Ｓｉ単結晶からなる基板上にＺｎＯ膜またはＳｒＴ
ｉＯ＿３膜が形成されてなる構造を有することを特徴と
する薄膜バリスタ。 - ２．Ｓｉ単結晶からなる基板上にＺｎＯ膜とＳｒＴｉＯ
＿３膜とが積層して形成されてなる構造を有することを
特徴とする薄膜バリスタ。 - ３．Ｓｉ単結晶からなる基板が有する比抵抗が１００Ω
・ｃｍ以下にあることを特徴とする請求項１または２記
載の薄膜バリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189996A JPH0475301A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 薄膜バリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189996A JPH0475301A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 薄膜バリスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475301A true JPH0475301A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16250651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189996A Pending JPH0475301A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 薄膜バリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6206622B1 (ja) * | 2015-11-10 | 2017-10-04 | 新日鐵住金株式会社 | チタン材、セパレータおよび固体高分子形燃料電池 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2189996A patent/JPH0475301A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6206622B1 (ja) * | 2015-11-10 | 2017-10-04 | 新日鐵住金株式会社 | チタン材、セパレータおよび固体高分子形燃料電池 |
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