本文關(guān)鍵詞：基于隨機(jī)裂縫掩模的金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：光學(xué)窗口電磁屏蔽技術(shù)在國(guó)防,航天,通訊等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用前景。金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)窗口的強(qiáng)電磁屏蔽和優(yōu)良透光性能。但目前金屬網(wǎng)柵的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受限于(亞)周期分布,無法避免衍射造成的嚴(yán)重雜散光,影響成像效果;此外,傳統(tǒng)微納加工方法的成本過高,限制金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜的應(yīng)用范圍。針對(duì)上述存在的問題,論文提出了一種基于隨機(jī)裂縫模板的金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜,并進(jìn)行了深入的理論與實(shí)驗(yàn)研究,主要內(nèi)容如下:1.深入研究了裂縫模板的形成機(jī)理。首先分析了分散系薄膜的干燥過程,并探討了薄膜產(chǎn)生裂縫的條件;其次,利用Griffith斷裂理論,分析了薄膜干燥形成裂縫的具體過程,并建立數(shù)學(xué)模型,通過模型分析薄膜厚度對(duì)裂縫形成的影響。結(jié)果表明:薄膜開裂的臨界厚度隨分散質(zhì)顆粒增大而增大;薄膜越厚,裂縫間距越大且模板翹曲越嚴(yán)重。上述結(jié)果為優(yōu)化裂縫掩模制作工藝提供了極具指導(dǎo)意義的理論基礎(chǔ)。2.通過對(duì)比形成裂縫模板的效果,選擇了一種合適的分散系用于制備裂縫模板。實(shí)驗(yàn)分析得出了水性丙烯酸乳液產(chǎn)生裂縫的臨界厚度約為900nm,并討論了薄膜厚度對(duì)裂縫形成的影響,得出薄膜厚度控制在2~3μm時(shí)可以獲得良好的裂縫模板。利用水性丙烯酸乳液干燥產(chǎn)生的裂縫網(wǎng)絡(luò)作為掩模,并結(jié)合Lift-off工藝,本文成功制作了結(jié)構(gòu)優(yōu)良的新型金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜實(shí)驗(yàn)樣片。3.實(shí)驗(yàn)測(cè)試了新型金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜樣片的光電性能,包括導(dǎo)電性能,透光性能,光學(xué)衍射效果以及電磁屏蔽效率。測(cè)試結(jié)果表明:樣片的方阻約為2.1Ω/sq,紫外可見波段透過率高達(dá)90%,紅外波段透過率仍在88%以上,最強(qiáng)的衍射雜散光能量?jī)H達(dá)總能量的0.04‰,Ku波段內(nèi)的電磁屏蔽效率超過25d B,衰減了超過99.68%的電磁波能量,且隨效率隨頻率的變化波動(dòng)小于2d B。4.建立了新型金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜的電磁屏蔽效率分析模型。在傳統(tǒng)方格金屬網(wǎng)柵屏蔽效率分析模型的基礎(chǔ)上,通過統(tǒng)計(jì)獲得新型金屬網(wǎng)柵的結(jié)構(gòu)參數(shù),并進(jìn)行系數(shù)修正,最終得到了新的計(jì)算模型。對(duì)比模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),新模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合較好,偏差小于2d B。模型計(jì)算為新型金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜電磁屏蔽效果的預(yù)測(cè)提供了較好的理論參考。綜上,本文提出的新型金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜制作過程簡(jiǎn)單,且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能和寬波段透光性能,以及高效的寬頻帶微波屏蔽能力,最具潛力的是,其衍射高級(jí)次雜散光分布均勻且能量極低,具有優(yōu)異的光學(xué)成像效果。新型金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜可以用于精密光學(xué)窗口電磁屏蔽,尤其在曲面光學(xué)窗口電磁屏蔽的應(yīng)用前景十分廣闊。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM24;TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 范玉殿;周志烽;;薄膜內(nèi)應(yīng)力的起源[J];材料科學(xué)與工程;1996年01期

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本文編號(hào)：1324060