CN104681208B - 一种提高纳米银薄膜导电性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：用氩等离子体辐照纳米银薄膜。本发明的方法可以显著提高纳米银薄膜的导电性，甚至可以使原来不导电的纳米银薄膜具有导电性，方法简单、易于实现，进一步拓宽纳米银薄膜的应用范围。

Description

一种提高纳米银薄膜导电性的方法

技术领域

本发明涉及一种通过氩等离子体辐照提高纳米银薄膜导电性的方法，属于物理应用技术领域。

背景技术

目前，透明导电薄膜作为一种具有优异光电性能的材料，显示出广泛的应用背景，比如应用于液晶显示器、气体敏感器件和太阳能电池等领域。目前最常见的透明导电薄膜是In₂O₃：Sn膜和SnO₂：F膜，含有有毒或地球上含量稀少的元素，如In稀少，F有毒。因此人们开发了新型金属介质复合多层膜系，介质/金属/介质(D/M/D)就是其中的一种。

银具有极高的导电导热率，可作为D/M/D多层膜的中间层，形成高导电性和高透过率的膜。在保证导电性的情况下，银膜应尽量薄，以获得高透过率，但是银膜越薄，导电性越差，甚至不导电。需要探索新的方法提高超薄纳米银膜的导电性。

发明内容

本发明旨在提供一种以氩等离子体辐照为手段提高纳米银薄膜导电性的方法，所要解决的技术问题是使纳米银薄膜导电性有明显的提升，甚至使原来不导电的纳米银薄膜具有导电性。

本发明解决技术问题，采用如下技术方案：

本发明提高纳米银薄膜导电性的方法，其特点在于：用氩等离子体辐照纳米银薄膜。

本发明提高纳米银薄膜导电性的方法，其特点也在于：选用的纳米银薄膜是用真空蒸发镀方法制备，厚度在16-24nm之间。

本发明提高纳米银薄膜导电性的方法，其特点也在于：所述辐照时间为2-10s。

氩等离子体辐照纳米银薄膜按以下方式进行：将纳米银薄膜放入磁控溅射真空镀膜设备中，并将镀膜室抽至低于6*10^-4Pa的真空环境，然后通入高纯氩气，并调节镀膜室真空度至7Pa左右，以射频功率3w及基体偏压50V的条件，形成氩等离子体，辐照纳米银薄膜2-10s。

纳米银薄膜的导电性可以通过测量薄膜方块电阻来表征，电阻越小，说明该薄膜的导电性越好。结果表明经过氩等离子体辐照后，电阻值降低，银膜导电性明显提高。主要机理可能是氩等离子体辐照改变薄膜致密度及晶态结构，利于导电率的提高。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明通过氩等离子体辐照提高了纳米银薄膜的导电性，甚至可以使原来不导电的纳米银薄膜具有导电性，方法简单、易于实现，进一步拓宽纳米银薄膜的应用范围。

具体实施方式

本实施例首先按下述方法制备面积为400mm²、厚度在16nm以上的纳米银薄膜：采用真空蒸发镀膜的方法，在玻璃基底上沉积纳米银，制备出纳米银薄膜，沉积时镀膜室真空度为6.4*10^-4Pa，装载Ag的钼舟通电加热。沉积银膜厚度是16-24nm(±5nm)。

为提高所制备纳米银薄膜的导电性，将上述纳米银薄膜分别放入真空磁控溅射设备中，将设备内真空度抽至6*10^-4Pa，然后通入Ar至设备内真空度为6Pa，射频功率3w及基体偏压50V，使设备内形成氩等离子体，辐照纳米银薄膜2-10s。

不同厚度的纳米银薄膜在辐照前后的电阻值如表1所示。从表中可以看出，经过氩等离子体辐照，原来不导电的纳米银薄膜开始具有导电性，并且通过调整辐照时间，可以进一步调控其导电性能。如表1中厚度为16nm的银膜，辐照前不导电，辐照2s后导电。厚度为24nm的银膜辐照前就导电，辐照后电阻减小，导电性提高。因此，通过氩等离子体辐照可以明显提高纳米银薄膜的导电性。

表1不同厚度银膜辐照后的电阻值(Ω/□)

银膜厚度(±5nm)	未辐照时电阻	辐照2s后	辐照5s后	辐照10s后
					16.0	∞	860	∞	∞
20.0	∞	12.3	3.2	∞
					24.0	6.8	4.3	3.8	5

Claims (2)

1.一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：用氩等离子体辐照纳米银薄膜，具体是按如下步骤进行：

将纳米银薄膜放入磁控溅射真空镀膜设备中，并将镀膜室抽至低于6×10^-4Pa的真空环境，然后通入高纯氩气，并调节镀膜室真空度至6Pa，以射频功率3w及基体偏压50V的条件，使设备内形成氩等离子体，辐照纳米银薄膜2-10s。

2.根据权利要求1所述的提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：所述纳米银薄膜是用真空蒸发镀方法制备，厚度在16-24nm之间。