編號：CYYJ03795
篇名：等離子體化學氣相沉積工藝調控銅基-石墨烯復合薄膜材料微結構及電學熱學性能研究
作者：白雪園 劉顯波 陳龍慶 王正上 楊勇飛 鄭洲
關鍵詞： PECVD 銅膜 石墨烯 電導率
機構： 中國工程物理研究院化工材料研究所 四川警察學院公共安全實驗室 四川大學原子核科學技術研究所教育部輻射物理與技術重點實驗室 四川省新材料研究中心
摘要： 本文利用等離子體化學氣相沉積PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)技術制備了銅基-石墨烯復合薄膜,通過X射線衍射及Raman光譜證實了低溫合成的可行性.同時,逐步研究壓強、功率、氣流量、基底溫度等關鍵參數對沉積速率的影響,實現了對薄膜材料厚度和生長過程的準確控制.進一步研究發(fā)現,H2與CH4的氣體比例嚴重影響了等離子體與基底表面的相互作用,并導致了材料表面微觀結構和粗糙度的協同改變.通過工藝參數和氣體配比的優(yōu)化,實現了對薄膜表面結構的有效調節(jié).當H2/CH4為1:12時,薄膜的粗糙度最低,電子與聲子的散射源被充分抑制,電導率和熱導率分別達到8.3×106S/cm與158 W/m·K,表明該材料具有良好的導電性及優(yōu)秀的散熱效果.本文系統(tǒng)優(yōu)化PECVD生產過程中的各項關鍵工藝參數,并詳細分析了氣體配比、表面結構、粗糙度及薄膜宏觀物性之間的關聯,為銅基-石墨烯復合薄膜的工業(yè)化生產和商業(yè)化應用提供了理論支撐和實驗依據。
