【摘要】：柔性電子是一項(xiàng)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(jī)材料作為基底對(duì)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(duì)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(duì)柔性基底進(jìn)行沉積氧化鋁阻隔膜的方法。同時(shí)設(shè)計(jì)并搭建了基于卷對(duì)卷的SALD設(shè)備,可實(shí)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(gè)方面:(1)基于卷對(duì)卷的工藝特點(diǎn),設(shè)計(jì)了面向柔性基底的SALD設(shè)備。其中包括用于實(shí)現(xiàn)卷對(duì)卷的基本運(yùn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)部分、張緊部分、張力檢測和糾偏機(jī)構(gòu),以及用于實(shí)現(xiàn)SALD功能所需的噴頭、氣路和加熱等部分。設(shè)計(jì)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(bǔ)償,提高了反應(yīng)溫度的穩(wěn)定性。(2)分析了影響振動(dòng)的主要因素,調(diào)整參數(shù)改善了基底的振動(dòng)情況。實(shí)現(xiàn)了利用橢偏儀對(duì)柔性基底上氧化鋁薄膜的厚度及折射率進(jìn)行測量。利用卷對(duì)卷設(shè)備進(jìn)行薄膜生長,分析了溫度、速度、張力等參數(shù)對(duì)成膜質(zhì)量的影響,并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)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(duì)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(jìn)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(jìn)。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(duì)柔性電子器件進(jìn)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(jìn)行反應(yīng)，每種單獨(dú)的前驅(qū)體在基底表面進(jìn)行的反應(yīng)”。在第一個(gè)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(diǎn)，基底表面只能吸附一層前驅(qū)體氮?dú)獾榷栊詺怏w進(jìn)行清洗，將未反應(yīng)的前驅(qū)體或副產(chǎn)物帶走。然后進(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)了一個(gè)原子層厚度的這個(gè)過程循環(huán)進(jìn)行，就能達(dá)到合適的薄膜沉積厚度。

圖1-3 SALD反應(yīng)流程SALD還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是可以利用卷對(duì)卷的工藝方式進(jìn)行大規(guī)模的工產(chǎn)，可大大降低成本。卷對(duì)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(diǎn)，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(duì)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(tái)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2594730