【摘要】：柔性電子是一項新興的科學(xué)技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。然而,由于柔性電子器件通常采用有機材料作為基底對空氣中的水汽和氧氣特別敏感,導(dǎo)致壽命不足一直是制約其發(fā)展的一大瓶頸。本文針對柔性基底在空氣中水氧阻隔性差的問題,提出了利用空間隔離原子層沉積(Spatial Atomic Layer Deposition,SALD)技術(shù)對柔性基底進行沉積氧化鋁阻隔膜的方法。同時設(shè)計并搭建了基于卷對卷的SALD設(shè)備,可實現(xiàn)常壓、低溫條件下大面積、連續(xù)性柔性基底阻隔膜的沉積。工作內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)基于卷對卷的工藝特點,設(shè)計了面向柔性基底的SALD設(shè)備。其中包括用于實現(xiàn)卷對卷的基本運動所需的驅(qū)動部分、張緊部分、張力檢測和糾偏機構(gòu),以及用于實現(xiàn)SALD功能所需的噴頭、氣路和加熱等部分。設(shè)計了噴頭高度微調(diào)裝置,用于控制噴頭與基底之間微間隙的大小;加入了溫度補償,提高了反應(yīng)溫度的穩(wěn)定性。(2)分析了影響振動的主要因素,調(diào)整參數(shù)改善了基底的振動情況。實現(xiàn)了利用橢偏儀對柔性基底上氧化鋁薄膜的厚度及折射率進行測量。利用卷對卷設(shè)備進行薄膜生長,分析了溫度、速度、張力等參數(shù)對成膜質(zhì)量的影響,并對工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,在優(yōu)化的工藝條件下能夠?qū)崿F(xiàn)快速、穩(wěn)定的薄膜生長。(3)研究了薄膜生長過程中存在的各向異性情況,并對柔性基底上生長的氧化鋁薄膜的光學(xué)性能和力學(xué)性能進行了初步分析。
【圖文】：

隔質(zhì)量[13]，但是由于其制備過程中需要較高的溫度，不適合大多數(shù)柔另外一種化學(xué)方式是原子層沉積(Atomic Layer Deposition,ALD)，，它是以單原子膜形式一層一層鍍在基底表面的方法，能夠在較低的溫度下進。以這種方式制備的膜層均勻性好、結(jié)構(gòu)致密，具有很好的水氧阻隔效對柔性電子器件進行封裝[14,15]。的ALD反應(yīng)過程[16]如圖1-2所示，氣相前驅(qū)體A和B以脈沖的形式交替中，在基底的表面進行反應(yīng)，每種單獨的前驅(qū)體在基底表面進行的反應(yīng)”。在第一個半反應(yīng)中，前驅(qū)體A的脈沖被通入真空腔，與基底表面的應(yīng)，由于反應(yīng)自身具有自限制性的特點，基底表面只能吸附一層前驅(qū)體氮氣等惰性氣體進行清洗，將未反應(yīng)的前驅(qū)體或副產(chǎn)物帶走。然后進入，向腔體內(nèi)通入前驅(qū)體B的脈沖，與吸附在基底表面的前驅(qū)體A進行反應(yīng)惰性氣體將多余的反應(yīng)物及副產(chǎn)物帶走，從而實現(xiàn)了一個原子層厚度的這個過程循環(huán)進行，就能達到合適的薄膜沉積厚度。

圖1-3 SALD反應(yīng)流程SALD還有一個顯著的特點就是可以利用卷對卷的工藝方式進行大規(guī)模的工產(chǎn)，可大大降低成本。卷對卷工藝在工業(yè)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，其具有連的特點，非常適合以柔性基底的工業(yè)加工及生產(chǎn)。特別是近年來，薄膜太陽柔性顯示等柔性電子器件的迅速發(fā)展，卷對卷的生產(chǎn)方式的優(yōu)勢正日益顯著SALD很好的保持了ALD制備薄膜的諸多優(yōu)勢，如高臺階覆蓋率、大面積上均
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB43

【參考文獻】

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1 謝存毅;納米壓痕技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J];物理;2001年07期

2 史友進，許陸文;光彈性效應(yīng)的物理機制探討[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;1996年02期

3 張偉;范劍英;;光學(xué)薄膜的各向異性折射率[J];激光技術(shù);1989年03期

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1 林驥龍;空間隔離原子層沉積系統(tǒng)的設(shè)計及其優(yōu)化[D];華中科技大學(xué);2017年

2 潘景薪;Cu_2O薄膜原子層沉積生長及物性研究[D];長春理工大學(xué);2016年

3 管鑫;氧化鐵薄膜的原子層沉積工藝及其機理研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 周春雷;柔性膜非連續(xù)放卷系統(tǒng)張力控制建模、仿真及實驗[D];華中科技大學(xué);2013年

本文編號：2594730