沉積在離子液體表面鋁薄膜的成膜機理及微觀結構.pdf

1、本文首次利用離子液體作為基底,采用真空蒸發(fā)方法,成功制備得到了具有獨特微觀結構的鋁薄膜系統(tǒng),深入系統(tǒng)地研究了此類薄膜系統(tǒng)的表面形貌、微觀結構和成膜機理,得到了以下實驗結果:
　　 (1)鋁原子在離子液體表面形成連續(xù)薄膜,在薄膜中可以觀察到有大量不同尺寸的準圓形凝聚體。實驗發(fā)現:準圓形凝聚體的平均直徑為微米量級,并隨著沉積速率f的增加而逐漸增大。在薄膜名義厚度d<6.0mm時,準圓形凝聚體的平均面積Sav與薄膜名義厚度d較好地滿足

2、一次e指數關系,當6.0 nm5.0nm或f>0.10 nm／s時,則隨著f和d進一步地增加而迅速下降。
　　 (2)利用原子力顯微鏡(AFM)對薄膜系統(tǒng)的微觀結構進行了研究。分析結果顯示:準圓形凝聚體內、外薄膜的結構大不相同。準圓形凝聚體內、外的薄膜

3、雖然都呈顆粒結構,它們的大小也大致相同,約為101nm量級。但準圓形凝聚體內的鋁薄膜比較平整、致密、顆粒大小分布均勻,而其外部的鋁薄膜則較為粗糙疏松,且顆粒分布也很不均勻。準圓形凝聚體外界邊緣附近有許多呈放射狀的褶皺。我們認為這些放射狀的褶皺可能與內壓力的釋放和物質的擴散凝聚行為有關。
　　 (3)利用透射電子顯微鏡(TEM)分析了薄膜的微觀結構和結晶性能。結果顯示:準圓形凝聚體是由大量的晶粒所組成的,平均尺寸約為5.7±1.7

4、nm,而凝聚體外的薄膜區(qū)域大部分則為非晶態(tài),我們認為:這種獨特的微觀結構主要是因為具有不同能量的沉積原子在特殊的基底上擴散而形成的；準圓形凝聚體的生長機制主要有兩種,一種是俘獲沉積原子、小晶?；驕蕡A形凝聚體周圍的非晶物質；另一種則為準圓形凝聚體之間的合并。
　　 本文各章節(jié)主要內容安排如下:
　　 第一章:綜述了薄膜基本的制備方法和檢測技術,對固相基底和液相基底表面薄膜的生長機理等進行了簡單地介紹,并比較了兩者的異同；對