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薄膜と抵抗温度係数 - 薄膜技術入門講座 第9回 -

抵抗温度係数とは

大人気(妄想)の薄膜技術入門講座も9回目です。
今後ともよろしくお願いいたします。

ところで今回のテーマは、「抵抗温度係数」です。
一般にはあまり聴きなれない言葉ではないかと思います。
まずは抵抗温度係数の意味から見ていきましょう。

前回電気抵抗について説明しました。
この電気抵抗ですが、物体の温度によってその値が変化します。
温度が1℃変化したときの、電気抵抗の変化する割合を抵抗温度係数といいます。

一般の金属(導体)の場合、その電気抵抗は温度に比例します。
つまり、温度が高くなるほど抵抗は大きくなるわけです。
この状態を、抵抗温度係数が正であるといいます。
しかし半導体の場合には、温度が上がると、電気抵抗は指数関数的に減少します。
言い換えれば、半導体は抵抗温度係数が負であるということが出来るわけです。

では、薄膜ではどうでしょうか?

薄膜の抵抗温度係数

薄膜での抵抗温度係数は、基本的に膜厚によって、性質が異なります。
一般に、薄膜が厚ければ厚いほど、元の金属と同じように抵抗温度係数は正になります。
つまり薄膜が厚ければ厚いほど、元の金属と同じような性質を示すことになり、逆に薄ければ薄いほど半導体のような性質を示すことになるわけです。

また抵抗温度係数は、蒸着時の温度などによっても大きく左右されることになります。

通常薄膜を生成するに当って、この抵抗温度係数を限りなく小さくすること、つまり抵抗温度係数ゼロを目指すわけです。
そのためには、デバイスなどの精密機器で求められる薄膜では、膜圧もそうですが、薄膜自体の質が大切になります。
薄膜の密度や質が均等でないと、抵抗温度係数にムラが生じることになり、精密機器では使い物にならなくなってしまうわけです。
薄膜自体はただ生成しただけでは欠陥だらけな状態ですので、それを整えるために蒸着後にエージングといわれる高温処理などを施すことになります。

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