Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Bề mặt kim loại siêu nhẵn được tạo ra bằng phương pháp biến dạng bề mặt do áp suất của các phim kim loại mỏng
Tóm tắt
Chúng tôi trình bày một kỹ thuật nén cơ học để tạo ra các bề mặt siêu nhẵn trên các phim kim loại mỏng bằng cách làm phẳng các gồ ghề, nhấp nhô, hạt thô và đỉnh nhọn của một phim kim loại vừa được lắng đọng chân không. Phương pháp này được thực hiện bằng cách thay đổi áp suất từ 100 MPa đến 600 MPa trên một phim bạc lắng đọng bằng bức xạ điện tử có độ dày 1000 Å trên các bề mặt silicon có hướng (100) được đánh bóng đôi, dẫn đến mức độ bóng khác nhau của phim. Đặc điểm hình thái bề mặt của phim mỏng được nghiên cứu bằng cách sử dụng kính hiển vi lực nguyên tử. Đáng chú ý, ở áp suất khoảng 600 MPa, một bề mặt bạc ban đầu có độ nhám RMS 13 nm đã bị biến dạng dẻo và biến đổi thành một mặt phẳng siêu phẳng với độ nhám tốt hơn 0.1 nm RMS. Chứng minh của chúng tôi với phim bạc lắng đọng bằng bức xạ điện tử cho thấy tiềm năng ứng dụng trong việc giảm tổn thất do tán xạ trong các metamaterial quang học, thiết bị plasmonic và các lỗi điện trong các thiết bị điện tử ở quy mô phân tử.
Từ khóa
#bề mặt siêu nhẵn #phim kim loại mỏng #biến dạng bề mặt #áp suất #lắng đọng chân không #kính hiển vi lực nguyên tửTài liệu tham khảo
Y. Ushiku, H. Ono, T. Iijima, N. Ninomiya, A. Nishiyama, H. Iwai, H. Hara, in Tech. Dig. Symp. VLSI Technology, Kyoto, Japan, 1993, pp. 121–122
T.L. Alford, D. Adams, T. Laursen, B.M. Ulrich, Appl. Phys. Lett. 68, 3251 (1996)
R. Manepalli, F. Stepniak, S.A. Bidstrup-Allen, P. Kohl, IEEE Trans. Adv. Packag. 22, 4 (1999)
R.A. Shelby, D.R. Smith, S. Schultz, Science 292, 77 (2001)
D.R. Smith, W.J. Padilla, D.C. Vier, S.C. Nemat-Nasser, S. Schultz, Phys. Rev. Lett. 84, 4184 (2000)
N. Fang, H. Lee, C. Sun, X. Zhang, Science 308, 534 (2005)
M. Saif Islam, Z. Li, S.-C. Chang, D.A.A. Ohlberg, D.R. Stewart, S.Y. Wang, R.S. Williams, in Proc. 5th IEEE Conf. Nanotechnology, Nagoya, Japan, July 2005, pp. 80–83
T.J. Yen, W.J. Padilla, N. Fang, D.C. Vier, D.R. Smith, J.B. Pendry, D.N. Basov, X. Zhang, Science 303, 1496 (2004)
J.O. Dimmock, Opt. Express 11, 2397 (2003)
M. Saif Islam, G.Y. Jung, T. Ha, D.R. Stewart, Y. Chen, S.Y. Wang, R.S. Williams, Appl. Phys. A 80, 1385 (2005)
F.W. Preston, J. Soc. Glass Technol. 11, 214 (1927)
K. Cooper, J. Cooper, J. Groschopf, J. Flake, Y. Solomentsev, J. Farkas, Electrochem. Solid State Lett. 5, G109 (2002)
J.Y. Lai, N. Saka, J.H. Chun, J. Electrochem. Soc. 149, G31 (2002)
N. Marechal, E. Quesnei, Y. Pauleau, J. Vac. Sci. Technol. A 12, 707 (1994)
M. Hauder, J. Gstottner, L. Gao, D. Schmitt-Landsiedel, Microelectron. Eng. 64, 73 (2002)
R. Emling, G. Schindler, G. Steinlesberger, M. Engelhardt, L. Gao, D. Schmitt-Landsiedel, Microelectron. Eng. 82, 273 (2005)
S.B. Emery, J.L. Hubbley, M.A. Darling, D. Roy, Mater. Chem. Phys. 89, 345 (2005)
N. Fang, Z. Liu, T.-J. Yen, X. Zhang, Appl. Phys. A 80, 1315 (2005)