透光金属材料及其制备方法与应用
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透光金属材料及其制备方法与应用
来源:深圳市原速光电科技有限公司
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简介: 本发明公开了一种透光金属材料及其制备方法与应用。本发明的透光金属材料包括包括第一金属和第二金属,所述第一金属包括Pt、Pd、Ir或Ru中的至少一种,所述第二金属包括银。本发明中通过原子层沉积技术于第一金属层表面制备第二金属层,不仅可以实现银材料的层状生长形成第二金属层、精准控制膜层厚度,而且在能够实现超低厚度下第二金属层具有高连续性,所得材料的透光性能好。
权利要求

1.一种透光金属材料,其特征在于,包括第一金属和第二金属,所述第一金属包括Pt、Pd、Ir或Ru中的至少一种,所述第二金属包括银。

2.根据权利要求1所述的透光金属材料,其特征在于,所述透光金属材料包括依次设置的第一金属层和第二金属层,所述第一金属层包括Pt、Pd、Ir或Ru中的至少一种,所述第二金属层包括银。

3.根据权利要求2所述的透光金属材料,其特征在于,所述第一金属层的厚度为20nm以下;和/或,所述第二金属层的厚度为20nm以下;和/或,所述第二金属层的制备原料包括前驱体Ⅰ和反应物Ⅰ,所述前驱体Ⅰ包括Ag(piv)PEt3、Ag(piv)PBu3、Ag(fod)PEt3或Ag(hfac)COD中的至少一种,所述反应物Ⅰ包括H2O、O2、O3、NH3、H2、NH3等离子体、H2等离子体或O2等离子体中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的透光金属材料,其特征在于,所述第一金属层和第二金属层形成膜层的导电率为20μΩ·cm以下;和/或,所述第一金属层和第二金属层形成膜层的透光率为95%以上。

5.根据权利要求2所述的透光金属材料,其特征在于,所述第一金属层包括Pt层、Pd层、Ir层或Ru层中的至少一种;和/或,所述第一金属层通过原子层沉积技术制备得到。

6.一种透光金属材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:于第一金属层的表面通过原子层沉积技术制备得到第二金属层,得到所述透光金属材料;所述第一金属层包括Pt、Pd、Ir或Ru中的至少一种,所述第二金属层包括银。

7.一种超低反增透膜,其特征在于,包括权利要求1~5任一项所述的透光金属材料或权利要求6所述的制备方法制得的透光金属材料。

8.权利要求1~5任一项所述的透光金属材料或权利要求6所述的制备方法制得的透光金属材料或权利要求7所述的超低反增透膜在光学器件、光电器件或柔性电子器件中的应用。

9.一种光学器件,其特征在于,包括权利要求1~5任一项所述的透光金属材料或权利要求6所述的制备方法制得的透光金属材料。

10.一种柔性电子器件,其特征在于,包括权利要求1~5任一项所述的透光金属材料或权利要求6所述的制备方法制得的透光金属材料。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于导电材料技术领域,具体涉及一种透光金属材料及其制备方法与应用。

背景技术

[0002]Ag是导电率较高的金属之一,且可见光谱的反射率高达91%以上,这使得纳米Ag膜在光电器件领域应用前景广阔。比如,Ag膜可应用于增透膜;此外也可以应用于柔性电子器件,作为透明导电层。然而,为实现上述性能需求,纳米Ag膜的厚度通常需降低至10nm以下,以满足透光需求。

[0003]纳米Ag膜的传统镀膜技术为物理气相沉积(PVD),PVD的成膜方式为形核生长,通常难以在超薄厚度范围(如10nm以下)内形成连续Ag膜,通常只能形成岛状不连续Ag颗粒,性能较差。

发明内容

[0004]本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出了一种透光金属材料,所含第二金属层连续性好,性能较好。

[0005]本发明还提出了上述透光金属材料的应用。

[0006]本发明还提出了一种光电器件。

[0007]本发明还提出了一种柔性电子器件。

[0008]本发明的第一方面,提出了一种透光金属材料,包括第一金属和第二金属,所述第一金属包括Pt、Pd、Ir或Ru中的至少一种,所述第二金属包括银。

[0009]根据本发明实施例的透光金属材料,至少具有以下有益效果:

本发明中由于第一金属与第二金属的电子排布结构类似,性质相近,第一金属与第二金属界面能低,由此可以提高第二金属在表面的浸润,提高银的形核率,使其能够形成连续性较好的银层,从而可以兼顾良好的导电性能和透光性能。

[0010]在本发明的一些实施方式中,透光金属材料包括依次设置的第一金属层和第二金属层,所述第一金属层包括Pt、Pd、Ir或Ru中的至少一种,所述第二金属层包括银。

[0011]在本发明的一些实施方式中,透光金属材料包括第一金属和第二金属的混合层。

[0012]在本发明的一些实施方式中,所述透光金属材料通过原子层沉积技术制备得到。

[0013]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层和所述第二金属层通过原子层沉积技术制备得到。

[0014]在本发明的一些实施方式中,所述混合层通过原子层沉积技术制备得到。

[0015]原子层沉积技术是通过气相前驱体及反应物脉冲交替的通入反应腔并在基底上发生表面化学反应形成薄膜的一种方法,通过自限制性的前驱体交替饱和反应获得厚度、组分、形貌及结构在纳米尺度上高度可控的薄膜。

[0016]本发明中由于第一金属层中的金属与金属银的电子排布结构类似,性质相近,通过原子层沉积技术于第一金属层表面制备第二金属层,金属-金属界面能低(如要远低于金属氧化物-金属界面能),采用金属打底可以进一步提升第二金属层在表面的浸润,提高银的形核率,从而提升第二金属层的连续性,因此,不仅可以实现银材料的层状生长形成第二金属层、精准控制膜层厚度,而且在能够实现超低厚度(如厚度<5 nm)下第二金属层具有高连续性(第二金属层由多个原子层堆叠构成,层间形成连续覆盖的致密结构),如能够实现1-2nm超薄第二金属层均匀沉积,所得材料的导电性能好、透光性能好。

[0017]在本发明的一些实施方式中,第二金属层的表面粗糙度<1nm,<4nm的厚度下材料的透光度>98%。

[0018]在本发明的一些实施方式中,所述第二金属层通过原子层沉积技术形成于所述第一金属层的表面。

[0019]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层的厚度为20nm以下,如可选为5nm以下。

[0020]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层的厚度为1~5nm。

[0021]在本发明的一些实施方式中,所述第二金属层的厚度为20nm以下,如可选为5nm以下。

[0022]在本发明的一些实施方式中,所述第二金属层的厚度为1~5nm。

[0023]在本发明的一些实施方式中,所述第二金属层的制备原料包括前驱体Ⅰ和反应物Ⅰ。

[0024]在本发明的一些实施方式中,所述前驱体Ⅰ包括Ag(piv)PEt3、Ag(piv)PBu3、Ag(fod)PEt3或Ag(hfac)COD中的至少一种。

[0025]在本发明的一些实施方式中,所述反应物Ⅰ包括H2O、O2、O3、NH3、H2、NH3等离子体、H2等离子体或O2等离子体中的至少一种。

[0026]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层和第二金属层形成膜层的导电率为20μΩ·cm以下,如可选为10μΩ·cm。

[0027]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层和第二金属层形成膜层的透光率为95%以上。

[0028]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层可以设置一个或多个,如可以为一个、两个、三个、四个、五个等。

[0029]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层包括Pt层、Pd层、Ir层或Ru层中的至少一种。

[0030]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层通过原子层沉积技术制备得到。

[0031]在本发明的一些实施方式中,所述第一金属层的制备原料包括前驱体Ⅱ和反应物Ⅱ。

[0032]在本发明的一些实施方式中,所述前驱体Ⅱ包括RuCp2、Ru(EtCp)2、(EtCp)Ru(MeCp)、Ru(tBu-Me-amd)2(CO)2、Ru(DMPD)2、Ru(DMBD)CO3、Ir(acac)3、(MeCp)Ir(CHD)、(EtCp)Ir(COD)、MeCpPtMe3、Pt(acac)2、Pd(hfac)2或Pd(thd)2中的至少一种。

[0033]在本发明的一些实施方式中,所述反应物Ⅱ包括H2O、O2、O3、NH3、H2、NH3等离子体、H2等离子体或O2等离子体中的至少一种。

[0034]在本发明的一些实施方式中,所述透光金属材料还包括基底层,所述基底层表面设置所述第一金属层。

[0035]所述基底层的材质不限,如可以选自透明高分子材料、玻璃等。在本发明的一些实施方式中,所述基底层包括PET、玻璃中的至少一种。本发明中第一金属层可增强在基底(如高分子或玻璃)表面的附着力,且利于Ag膜浸润形成连续膜。

[0036]在本发明的一些实施方式中,所述基底层的厚度不限,如可选为2μm~3mm。

[0037]在本发明的一些实施方式中,所述基底层包括玻璃,所述玻璃的厚度可选为0.2~3mm。

[0038]在本发明的一些实施方式中,所述基底层包括透明高分子材料,所述透明高分子材料的厚度可选为2~200μm。可选地,所述透明高分子材料可选为PET等。

[0039]本发明的第二方面,提出了一种透光金属材料的制备材料,包括如下步骤:于第一金属层的表面通过原子层沉积技术制备得到第二金属层,得到所述透光金属材料。

[0040]在本发明的一些实施方式中,所述制备方法包括如下步骤:

S1,于基材层表面制备第一金属层;

S2,于第一金属层表面通过原子层沉积技术制备得到第二金属层,得到所述透光金属材料。

[0041]在本发明的一些实施方式中,步骤S1中,通过物理气相沉积技术、化学气相沉积技术或原子层沉积技术于基材层表面制备第一金属层。

[0042]在本发明的一些实施方式中,步骤S1中,原子层沉积的沉积温度为50-250℃,如可选为100-200℃。

[0043]在本发明的一些实施方式中,步骤S1具体包括如下操作:

S1-1,在原子层沉积系统腔室内,采用等离子体对基材层进行活化;

S1-2,于25~400℃下,通入前驱体Ⅱ,再通入反应物Ⅱ,于基材层表面形成第一金属层。

[0044]在本发明的一些实施方式中,步骤S1-1中,所述等离子体包括氧气等离子或臭氧等离子体中的至少一种。

[0045]在本发明的一些实施方式中,所述步骤S1-2具体包括如下操作:

S1-2-1,在100-200℃内,将前驱体Ⅱ脉冲入原子层沉积系统腔室内,通入N2吹洗;

S1-2-2,将反应物Ⅱ脉冲入原子层沉积系统腔室内,通入N2吹洗;

S1-2-3,重复步骤S1-2-1和S1-2-2 m次,于基材层表面形成第一金属层。

[0046]在本发明的一些实施方式中,步骤S1-2-3中,m为整数,0 

[0047]在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,原子层沉积的沉积温度为50-250℃,如可选为100-200℃。

[0048]在本发明的一些实施方式中,步骤S2包括:于25~400℃下,向原子层沉积系统腔室内通入前驱体Ⅰ,再通入反应物Ⅰ,于第一金属层表面形成第二金属层。

[0049]在本发明的一些实施方式中,所述步骤S2具体包括如下操作:

S2-1,在100-200℃内,将前驱体Ⅰ脉冲入原子层沉积系统腔室内,通入N2吹洗;

S2-2,将反应物Ⅰ脉冲入原子层沉积系统腔室内,通入N2吹洗;

S2-3,重复步骤S2-1和S2-2 n次,于第一金属层表面形成第二金属层。

[0050]在本发明的一些实施方式中,步骤S2-3中,n为整数,1000≥n≥0。

[0051]本发明的第三方面,提出了一种超低反增透膜,包括上述透光金属材料。具体如本发明中的超低反增透膜能够用于增透膜镜头,实现超低反射率(<0.1%)且消除镜头的鬼影和眩光。

在本发明的一些实施方式中,所述超低反增透膜还包括增透膜基层。

[0052]在本发明的一些实施方式中,所述增透膜基层包括TiO2和SiO2。

[0053]在本发明的一些实施方式中,所述超低反增透膜包括依次设置的增透膜基层、第一金属层和第二金属层。

[0054]通过上述实施方式,超低反增透膜具有优异的增透效果,可见光区间380-780nm内实现<0.1%反射率的超低反效果。

[0055]本发明的第四方面,提出了上述透光金属材料或上述超低反增透膜在光学器件、光电器件或柔性电子器件中的应用。

[0056]在本发明的一些实施方式中,所述光学器件包括所述超低反增透膜。

[0057]在本发明的一些实施方式中,所述光学器件包括镜头,例如是应用于手机、照相机、安防监控、载具(如汽车)等的镜头。

[0058]本发明的第五方面,提出了一种光电器件,包括上述透光金属材料。

[0059]本发明的第六方面,提出了一种柔性电子器件,包括上述透光金属材料。透光金属材料能够实现导电且不影响透光,提升柔性电子器件的性能。

[0060]在本发明的一些实施方式中,所述柔性电子器件包括柔性显示器件、柔性支撑器件,例如可以是充电手机壳、柔性显示屏等。

[0061]在本发明的一些实施方式中,所述柔性电子器件包括过热保护元件,所述过热保护元件包括所述透光金属材料。

附图说明

[0062]图1是本申请的实施例中对于不同波长入射光的反射率测试结果。其中,1~6分别为实施例3的6个重复。

具体实施方式

[0063]以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。

[0064]下列实施例和对比例中未注明具体条件的实验方法,通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件;所使用的原料、试剂等,如无特殊说明,均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。

[0065]实施例1

本实施例公开了一种透光金属材料,其制备过程具体包括:

(Ⅰ)将PET高分子膜置于原子层沉积系统(Exploiter 200SP)腔室(反应腔)内的样品台上,设置原子层沉积温度115℃,Ag前驱体80℃,Ru前驱体60℃,预热60min。

[0066](Ⅱ)Ru层的制备:

(a)以Ru (DMPD)2作为气相前驱体(Ru前驱体),通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留3s,在暴露的PET高分子膜基底(厚度约150μm)表面发生气-固化学反应,使基底表面吸附Ru前驱体。

[0067](b)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0068](c)通入水蒸气,以脉冲的形式进入腔室,阀开1s,在反应腔内停留,与PET高分子膜表面吸附的Ru前驱体继续反应。

[0069](d)以通入3000 sccm N2气体吹扫60s,将多余的水蒸气及反应副产物带出反应腔。

[0070]步骤(a)~(d)循环100次后,于PET高分子膜表面形成1nm厚的Ru层。

[0071](Ⅲ)Ag层的制备:

(e)以Ag(piv)PEt3作为气相前驱体(Ag前驱体),通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留5s,在暴露的Ru层表面发生气-固化学反应,使Ru层表面吸附Ag前驱体。

[0072](f)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0073](g)通入NH3等离子体,持续通入5s,与Ru层表面吸附的Ag前驱体继续反应。

[0074](k)以通入3000 sccm N2气体吹扫10s,将多余的NH3及反应副产物带出反应腔。

[0075]步骤(e)~(k)循环500次后,于Ru层表面形成4nm厚的Ag层,得到透光金属材料。其中,Ag层的表面粗糙度<1 nm。

[0076]本实施例还公开了一种光电器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

[0077]本实施例还公开了一种柔性电子器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

实施例2

本实施例公开了一种透光金属材料,其与实施例1的区别之处仅在于,Ⅰ和Ⅱ中,Ru前驱体替换为Ru和Pt按照摩尔比1:1的混合前驱体,混合前驱体中Pt前驱体为MeCpPtMe3,其余同实施例1。

[0078]本实施例还公开了一种光电器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

[0079]本实施例还公开了一种柔性电子器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

[0080]实施例3

本实施例公开了一种透光金属材料,其制备过程具体包括:

(Ⅰ)将玻璃基底(含原子层沉积形成的TiO2-SiO2增透膜基层,可见光范围380nm-780nm的反射率约0.5%)置于原子层沉积系统腔室(反应腔)内的样品台上,设置沉积温度200℃,Ag前驱体95℃,Pt前驱体40℃,预热60min。

[0081](Ⅱ)Pt层的制备:

(a)以Me3Pt(MeCp)作为气相前驱体,通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留3s,在暴露的玻璃基底(厚度约为2mm)表面发生气-固化学反应,使基底表面吸附Pt前驱体。

[0082](b)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0083](c)通入O2,持续通入5s,与基底表面吸附的Pt前驱体继续反应。

[0084](d)以通入3000 sccm N2气体吹扫10s,将多余的O2及反应副产物带出反应腔。

[0085]步骤(a)~(d)循环100次后,于玻璃基底表面形成1nm厚的Pt层。

[0086](Ⅲ)Ag层的制备:

(e)以Ag(fod)PEt3作为气相前驱体,通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留5s,在暴露的Pt层表面发生气-固化学反应,使Pt层表面吸附Ag前驱体。

[0087](f)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0088](g)通入H2等离子体,持续通入5s,与Pt层表面吸附的Ag前驱体继续反应。

[0089](k)以通入3000 sccm N2气体吹扫10s,将多余的NH3及反应副产物带出反应腔。

[0090]步骤(e)~(k)循环500次后,于Pt层表面形成4nm厚的Ag层,得到透光金属材料。

[0091]本实施例还公开了一种光电器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

[0092]本实施例还公开了一种柔性电子器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

实施例4

本实施例公开了一种透光金属材料,其与实施例3的区别之处仅在于,采用蒸镀方法于玻璃表面制得1nm厚的Pt层,其余同实施例3。

[0093]本实施例还公开了一种光电器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

[0094]本实施例还公开了一种柔性电子器件,包括本实施例制得的透光金属材料。

[0095]对比例1

本对比例公开了一种复合材料,其与实施例1中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Ru层,且蒸镀方法于PET高分子膜表面直接制备5nm厚的Ag层。

[0096]对比例2

本对比例公开了一种复合材料,其与实施例1中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Ru层,且蒸镀方法于PET高分子膜表面直接制备80nm厚的Ag层。

[0097]对比例3

本对比例公开了一种复合材料,其与实施例1中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Ru层,且于PET高分子膜表面直接制备5nm厚的Ag层,Ag层制备工艺同实施例1。

[0098]对比例4

本对比例公开了一种透光金属材料,其与实施例1中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Ag层,且Ru的厚度为5nm(Ru层制备工艺同实施例1)。

[0099]对比例5

本对比例公开了一种透光材料,其与实施例3中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Ru层,且蒸镀方法于玻璃基底表面直接制备5nm厚的Ag层。

[0100]对比例6

本对比例公开了一种透光材料,其与实施例3中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Pt层,且于玻璃表面直接制备5nm厚的Ag层,Ag层制备工艺同实施例3。

[0101]对比例7

本对比例公开了一种透光材料,其与实施例3中透光金属材料的区别之处仅在于:其不含Ag层,且Pt的厚度为5nm(Pt层制备工艺同实施例3)。

[0102]对比例8

本对比例公开了一种透光材料,其制备过程具体包括:

(Ⅰ)将PET高分子膜置于原子层沉积系统腔室(反应腔)内的样品台上,设置沉积温度115℃,Cu前驱体80℃,Ag前驱体60℃,预热60min。

[0103](Ⅱ)Cu层的制备:

(a)以Cu(hfac)2作为气相前驱体,通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留1s,在暴露的PET高分子膜表面发生气-固化学反应,使PET高分子膜表面吸附Cu前驱体。

[0104](b)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0105](c)通入1000 sccm H2等离子体,在反应腔内通入10s,与PET高分子膜表面吸附的Cu前驱体继续反应。

[0106](d)以通入3000 sccm N2气体吹扫60s,将多余的H2及反应副产物带出反应腔。

[0107]步骤(a)~(d)循环20次后,于PET高分子膜表面形成1nm厚的Cu层。

[0108](Ⅲ)Ag层的制备:

(e)以Ag(piv)PEt3作为气相前驱体,通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留5s,在暴露的Cu层表面发生气-固化学反应,使基底表面吸附Ag前驱体。

[0109](f)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0110](g)通入NH3等离子体,持续通入5s,与Cu层表面吸附的Ag前驱体继续反应。

[0111](k)以通入3000 sccm N2气体吹扫10s,将多余的NH3及反应副产物带出反应腔。

[0112]步骤(e)~(k)循环500次后,于Cu层表面形成4nm厚的Ag层,得到透光金属材料。

[0113]对比例9

本对比例公开了一种透光材料,其与对比例8的区别之处仅在于:其不含Ag层,且Cu的厚度为5nm(Cu层制备工艺同对比例8)。

[0114]对比例10

本对比例公开了一种透光材料,其制备过程具体包括:

(Ⅰ)将PET高分子膜置于原子层沉积系统腔室(反应腔)内的样品台上,设置沉积温度115℃,Cu前驱体80℃,Ag前驱体60℃,预热60min。

[0115](Ⅱ)CuO层的制备:

(a)以Cu(hfac)2作为气相前驱体(Cu前驱体),通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留1s,在暴露的PET高分子膜表面发生气-固化学反应,使基底表面吸附Cu前驱体。

[0116](b)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0117](c)通入1000 sccm O3,在反应腔内通入10s,与PET高分子膜表面吸附的Cu前驱体继续反应。

[0118](d)以通入3000 sccm N2气体吹扫60s,将多余的H2及反应副产物带出反应腔。

[0119]步骤(a)~(d)循环20次后,于PET高分子膜表面形成1nm厚的CuO层。

[0120](Ⅲ)Ag层的制备:

(e)以Ag(piv)PEt3作为气相前驱体,通过氮气作载气,用ALD阀门控制,以脉冲形式进入反应腔,其中阀开1s,气相前驱体在反应腔内停留5s,在暴露的CuO层表面发生气-固化学反应,使CuO层表面吸附Ag前驱体。

[0121](f)以通入3000 sccm N2气体在反应腔内吹扫30s,将多余的前驱体蒸汽及反应副产物带出反应腔。

[0122](g)通入NH3等离子体,持续通入5s,与CuO层表面吸附的Ag前驱体继续反应。

[0123](k)以通入3000 sccm N2气体吹扫10s,将多余的NH3及反应副产物带出反应腔。

[0124]步骤(e)~(k)循环500次后,于CuO层表面形成4nm厚的Ag层,得到透光金属材料。

[0125]对比例11

本对比例公开了一种透光材料,其与对比例10的区别之处仅在于:步骤(Ⅱ)中采用TDMATi代替Cu(hfac)2,步骤(a)~(d)循环20次后,于PET高分子膜表面形成1nm厚的TiO2层,其余同对比例10。

[0126]对比例12

本对比例公开了一种透光材料,其与对比例10的区别之处仅在于:步骤(Ⅱ)中采用TMA代替Cu(hfac)2,步骤(a)~(d)循环10次后,于PET高分子膜表面形成1nm厚的Al2O3层,其余同对比例10。

[0127]试验例

本试验例对实施例和对比例中得到的透光金属材料、复合材料、透光材料进行了性能测试,具体包括:导电率测试、透光率测试、反射率测试,测试结果如下表1~2所示。其中,测试方法如下:

导电率测试:采用四探针测试技术,将4根等间距配置的探针扎在样品表面上,由恒流源给外侧的两根探针提供一个适当小的电流I,然后测量出中间两根探针之间的电压V,求出电阻率的实验结果。

[0128]透光率测试:采用分光光度法,基于朗伯-比尔定律,当一束平行单色光垂直照射到均匀的样品上时,光的吸收程度与样品的浓度及光程长度成正比。通过测量可见光波长(380-780nm)下透过样品的光强度与入射光强度的比值,即可得到透光率。

[0129]反射率测试:光源经过准直成平行光,经显微物镜聚焦在样品表面。样品表面的反射光进入成像镜组,最终透过分光棱镜被分为两束光路。一束光路成像在CCD上形成清晰的光斑用于对焦。另一束光进入传感器,分析软件根据传感器接受到的数据,计算出反射能量与参考能量的比值,得出样品表面的反射率。

[0130]表1 PET基底上膜系的测试结果表

[0131]由实施例1至实施例2和对比例8至对比例9可知,1-5nm厚的Cu薄膜在PET表面无法连续成膜,无法作为Ag的形核打底层,形成超薄导电层。

[0132]由实施例1至实施例2和对比例10至对比例12可知,1 nm CuO薄膜、TiO2薄膜、Al2O3薄膜,均无法作为Ag的形核打底层,Ag层无法在氧化物表面浸润和连续,形成超薄导电层。

[0133]表2 玻璃基底上膜系的测试结果表

[0134]图1为实施例3的反射率检测结果。以上实施例3和实施例4由于增透膜上下有绝缘层,因而不具有导电性。

[0135]若无特殊说明,本发明的“约”实际表示的含义是允许误差在±2%的范围内,例如约100实际是100±2%×100。本发明的“常温”、“室温”,如无特殊说明,约为20~30℃。本发明中的“在……之间”包含本数,例如“在2~3之间”包括端点值2和3。

[0136]上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

说明书附图(1)

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标签:透光金属材料,金属材料制备
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