第十四届全国表面工程大会

金属化薄膜广泛应用于各类电学、光学及光电器件，它是利用物理气相沉积技术如真空蒸镀、磁控溅射等方式在聚合物基体（如PP、PI、PET等）表面沉积纳米级金属膜。由于金属粒子表面能较高，而聚合物基体表面能较低，从而导致沉积粒子在聚合物表面呈岛状生长模式，因此薄膜厚度均匀性、连续性和致密性均难以保证，从而严重影响其光学和电学性能。此外，疏松多孔的薄膜也极易在服役环境下发生氧化，严重影响器件的使用寿命。为了获得超薄、连续、致密的金属化薄膜，本文采用等离子体技术对基膜进行预处理，系统研究了该技术对基膜润湿性、表面形貌、表面化学键及其沉积粒子形核、生长的影响规律；同时研究了等离子体预处理前后金属膜在80℃、85% RH苛刻条件下性能变化规律。研究结果表明：（1）等离子体预处理技术通过在基膜表面引入极性官能团，同时对基膜表面进行微刻蚀，显著提升了基膜表面润湿性；（2）该技术在提高基体表面自由能的同时降低了膜-基界面能，进而显著增加了沉积粒子形核驱动力、降低了粒子临界形核尺寸，因此，沉积粒子形核密度增加，尺寸更细小、分布更均匀，有助于获得连续致密的金属化薄膜；（3）与未处理金属膜相比，经等离子体预处理后的金属膜击穿电压离散度减小，耐压性能更稳定；相同时效时间内，预处理后的金属膜方阻增加速率显著小于未处理金属膜。因此，等离子体预处理技术可有效改善金属化薄膜致密性，进而提升器件综合性能和服役寿命。
 

等离子体预处理、薄膜形核、生长、纳米级金属膜、环境适应性