通過光刻掩膜技術(shù)、電阻熱蒸發(fā)沉積技術(shù)制備電磁屏蔽窗口金屬網(wǎng)柵薄膜,研究金屬網(wǎng)柵的紅外透射率和電磁屏蔽效能。為了能有效地屏蔽電磁波,使用CST Studio Suite電磁仿真軟件設(shè)計不同周期、線寬的金屬網(wǎng)柵,采用光刻掩膜技術(shù)、電阻熱蒸發(fā)技術(shù)在雙面拋光單晶硅基片上完成線寬為30μm,周期分別為350μm、450μm、550μm、650μm、750μm的金屬網(wǎng)柵薄膜的制備。采用真空型傅立葉紅外光譜儀和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀分別對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)金屬網(wǎng)柵薄膜的光譜特性和電磁屏蔽效能進(jìn)行測試。結(jié)果:實現(xiàn)在雙面拋光單晶硅基底上制備的網(wǎng)柵在12～18 GHz頻段內(nèi),網(wǎng)柵的電磁屏蔽效能均達(dá)到12 dB以上。在3～5μm波段的透射率損失僅為8%。為了得到既具有高透光率,又具有強(qiáng)電磁屏蔽效能金屬網(wǎng)柵薄膜需要合理設(shè)計金屬網(wǎng)柵的線寬和周期。制備過程中網(wǎng)柵的光學(xué)-電學(xué)特性不僅受周期和線寬影響,掩膜板的加工精度、金屬網(wǎng)柵的加工缺陷等也會造成不同程度的影響。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

連通式網(wǎng)柵示意圖及單元結(jié)構(gòu)

采用CST Studio Suite電磁仿真軟件設(shè)計了周期g=500 μm,線寬2a分別為10 μm,20 μm,30 μm,40 μm的金屬網(wǎng)柵電磁屏蔽效能,頻率范圍為:1～18 GHz。仿真結(jié)果如圖2(a)所示。仿真線寬為2a=30 μm,周期分別為350 μm,450 μm,650 μm,750 μm的金屬網(wǎng)柵電磁屏蔽效能,如圖2(b)所示。圖2 網(wǎng)柵仿真電磁屏蔽效能

圖2 網(wǎng)柵仿真電磁屏蔽效能分析圖2(a),可以得到在保持網(wǎng)柵的周期(g=500 μm)一定時,隨著網(wǎng)柵線寬的增加,網(wǎng)柵的電磁屏蔽效能不斷增加,原因是網(wǎng)柵的線寬的增加,使得網(wǎng)柵的面電阻不斷減小,網(wǎng)柵的電磁屏蔽效能增加[6]。因此可以通過增加網(wǎng)柵線寬增強(qiáng)電磁屏蔽效能。分析圖2(b),網(wǎng)柵的線寬(2a=30 μm)一定時,在網(wǎng)柵的周期不斷增加時,網(wǎng)柵的電磁屏蔽卻不斷下降,但是根據(jù)占空比公式(1)的計算,網(wǎng)柵的透射率卻得到提高,綜合分析可知,網(wǎng)柵的光電特性是矛盾,具體如表1所示。從圖2的(a)、(b)圖可以發(fā)現(xiàn),隨著電磁波頻率的增加,網(wǎng)柵的屏蔽效能下降,主要是由于隨著頻率的增加,金屬網(wǎng)柵的電阻和電抗增加而導(dǎo)致的[6]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電磁屏蔽原理及應(yīng)用[J]. 施建花.  現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息. 2015(24)
[2]薄膜型金屬網(wǎng)柵的電磁屏蔽特性[J]. 馮曉國,張舸,湯洋.  光學(xué)精密工程. 2015(03)
[3]柔版印刷金屬網(wǎng)柵光電性能研究[J]. 李修,王瑜,徐艷芳,冉軍,莫黎昕,李路海.  紅外與激光工程. 2013(12)
[4]透紅外/可見光學(xué)窗的電磁波屏蔽技術(shù)[J]. 陳宇.  紅外技術(shù). 2012(07)
[5]高透光率感性網(wǎng)柵膜的電磁屏蔽[J]. 劉小涵,趙晶麗,馮曉國,申振峰,高勁松,張紅勝.  光學(xué)精密工程. 2012(01)
[6]薄膜屏蔽的工藝研究與探索[J]. 趙萬章,馮雪,王冬梅.  吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2007(01)
[7]紅外透明導(dǎo)電金屬網(wǎng)柵薄膜[J]. 高勁松,孫連春,鄭宣明,朱世棟,趙晶麗.  光學(xué)技術(shù). 2001(06)

碩士論文
[1]磁控濺射法制備Fe-Si-Al電磁屏蔽薄膜的性能研究[D]. 陳廣琦.深圳大學(xué) 2015



本文編號：3089576