SILAR法沉積超薄Al2O3-SiO2復(fù)合膜工藝與組織結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、聚酰亞胺薄膜(Kapton)是一種重要的空間聚合物材料，但在低地軌道空間環(huán)境中會(huì)由于原子氧侵蝕而造成質(zhì)損和各種性能的退化，因此其空間耐久性成為人們關(guān)注的問(wèn)題之一。氧化物薄膜是最常用的原子氧防護(hù)層，而薄膜韌性、致密性等是影響其抗原子氧性能的主要因素。本文采用先進(jìn)的SILAR法在基體Kapton表面制備了超薄Al2O3薄膜和Al2O3/SiO2復(fù)合膜，通過(guò)原子力顯微鏡、光學(xué)性能測(cè)試、X射線光電子能譜、X射線衍射、接觸角測(cè)量等分析方法對(duì)所制備

2、薄膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析。
　　首先，分別以AlCl3和異丙醇鋁作為主要前驅(qū)體，兩種工藝均可以用SILAR法在基體Kapton上沉積得到超薄AlOx層。沉積所得的薄膜以島狀形核長(zhǎng)大方式沉積，經(jīng)10個(gè)沉積循環(huán)后，薄膜表面均勻覆蓋。對(duì)沉積獲得的超薄AlOx膜的結(jié)構(gòu)分析表明，沉積層由勃姆石AlOOH和γ-Al2O3兩相組成，其中表面相主要是AlOOH，而γ-Al2O3則為主要的體相結(jié)構(gòu)。在沉積循環(huán)中，各沉積反應(yīng)中樣品表面都保持活性是其沉

3、積反應(yīng)的關(guān)鍵。研究表明，這種活性的關(guān)鍵是每一沉積循環(huán)后樣品表面含有大量的-OH活性基團(tuán)。
　　其次，根據(jù)Al2O3薄膜沉積工藝，分別向以無(wú)水AlCl3和異丙醇鋁的前驅(qū)體溶液中加入一定比例的SiCl4，并按SILAR法沉積工藝流程獲得超薄Al2O3/SiO2復(fù)合膜。與沉積的AlOx薄膜類似，Al2O3/SiO2復(fù)合膜具有顆粒狀形核長(zhǎng)大的特點(diǎn)，但SiO2共沉積使沉積層更均勻平滑。復(fù)合薄膜也含有AlOOH和γ-Al2O3兩相，且SiO2