一种提高纳米银薄膜导电性的方法与流程

1.本发明涉及纳米银薄膜领域，具体涉及一种提高纳米银薄膜导电性能的方法。


背景技术：

2.纳米银薄膜与普通银薄膜相比具有较大的比表面积和较高的表面活性，且由于其独特的光学、电学和生物学特性，被应用于生物传感、生物医药、环境治理、催化、导电、导热等领域中，其广阔的应用前景已经引起了人们广泛的重视。
3.虽然块体银导电性好，但是当尺度缩小到纳米尺度时，纳米银薄膜的导电能力很弱。目前，纳米银薄膜导电的阈值厚度(即导电的最小厚度)较大，这限制了纳米银膜在电极方面的应用。为此，探索提高纳米银薄膜导电性能、降低其导电阈值厚度的方法对拓展其应用具有重要意义。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种提高纳米银薄膜导电性的方法，旨在提升纳米银薄膜的导电能力、降低纳米银薄膜导电的阈值厚度，利于纳米银薄膜在电极方面的广泛应用。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
6.一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特点在于：先在基底上制备纳米氧化物薄膜，然后在纳米氧化物薄膜上制备纳米ag薄膜，进而得到基底/氧化物/ag薄膜(其结构如图1所示)，从而降低纳米ag薄膜导电的阈值厚度，提高纳米ag薄膜的导电性。
7.进一步地，所述基底包括但不限于玻璃。
8.进一步地，所述纳米氧化物薄膜为绝缘薄膜，包括但不限于tio2薄膜或ceo2薄膜。因此，基底上的纳米氧化物薄膜不具备导电性，基底/氧化物/ag薄膜的导电性能仅仅来源于单层纳米ag薄膜。
9.进一步的，基底/氧化物/ag薄膜的制备方法包括但不限于真空蒸发镀、真空磁控溅射镀或化学方法。
10.进一步的，采用相同参数制备纳米ag薄膜时，基底/氧化物薄膜上纳米ag薄膜导电的阈值厚度小于基底上纳米ag薄膜导电的阈值厚度。
11.进一步的，采用相同参数制备等厚纳米ag薄膜时，基底/氧化物/ag薄膜的方阻远小于基底/ag薄膜的方阻。
12.进一步的，在基底/氧化物/ag薄膜上可再继续制备一层氧化物薄膜，形成基底/氧化物/ag/氧化物薄膜，其结构如图2所示。
13.本发明的有益效果体现在：
14.1、基底/ag薄膜的结构如图3所示，与基底/ag薄膜中纳米ag薄膜导电的阈值厚度相比，本发明中基底/tio2/ag薄膜中纳米ag薄膜导电的阈值厚度有效降低了20％。
15.2、采用相同参数制备纳米ag薄膜时，基底/氧化物/ag薄膜或基底/氧化物/ag/氧
化物薄膜的方阻远低于基底/ag薄膜的方阻，基底/氧化物/ag或基底/氧化物/ag/氧化物薄膜结构显著提高了纳米ag薄膜的导电性。
附图说明
16.图1为基底/氧化物/ag薄膜的结构示意图；
17.图2为基底/氧化物/ag/氧化物薄膜的结构示意图；
18.图3为基底/ag薄膜的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本发明的构思所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施案例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式代替，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
20.实施例1
21.本实施例利用真空蒸发镀技术制备玻璃/ag薄膜、玻璃/tio2/ag(8nm)薄膜和玻璃/tio2/ag(8nm)/tio2薄膜，其结构分别如图3、图1和图2所示，具体制备过程包括以下步骤：
22.步骤1、将玻璃基底超声清洗后，吹干备用。
23.步骤2、将蒸发镀膜机的真空室抽真空，当真空室的压强小于1
×
10-3
pa后，在玻璃基底上镀制1nm tio2薄膜。
24.步骤3、当真空室的压强小于1
×
10-3
pa后：在玻璃/tio2薄膜上镀制8nm ag薄膜，得到玻璃/tio2/ag(8nm)薄膜；在玻璃基底上镀制不同厚度ag薄膜(8nm和10nm)，得到玻璃/ag(8nm)薄膜和玻璃/ag(10nm)薄膜，
25.步骤4、在玻璃/tio2/ag(8nm)薄膜上再进一步制备一层与第一层等厚的tio2薄膜，可得到玻璃/tio2/ag(8nm)/tio2薄膜。
26.步骤5、通过四探针电阻率测试仪测试方阻。
27.本实施例制备的玻璃/ag薄膜、玻璃/tio2/ag(8nm)薄膜、玻璃/tio2/ag(8nm)/tio2薄膜的方阻见表1，可以看出：玻璃/tio2/ag薄膜和玻璃/tio2/ag/tio2薄膜中纳米ag薄膜导电的阈值厚度小于等于8nm，低于基底/ag薄膜中纳米ag薄膜导电的阈值厚度10nm；玻璃/tio2(1nm)/ag(8nm)和玻璃/tio2(1nm)/ag(8nm)/tio2(1nm)薄膜方阻分别为11.7ω/sq和12.1ω/sq，导电性极好，而玻璃/ag(8nm)薄膜不导电。
28.表1
[0029][0030]
因此，结合表1，可以证实：基底/tio2/ag薄膜结构可以将纳米ag薄膜的阈值厚度降低20％，显著提高了纳米ag薄膜的导电性。
[0031]
以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：先在基底上制备纳米氧化物薄膜，然后在纳米氧化物薄膜上制备纳米ag薄膜，进而得到基底/氧化物/ag薄膜，从而降低纳米ag薄膜导电的阈值厚度，提高纳米ag薄膜的导电性。2.根据权利要求1所述的一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：所述纳米氧化物薄膜为绝缘薄膜。3.根据权利要求1或2所述的一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：所述纳米氧化物薄膜为tio2薄膜或ceo2薄膜。4.根据权利要求1所述的一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：基底/氧化物/ag薄膜的制备方法为真空蒸发镀、真空磁控溅射镀或化学方法。5.根据权利要求1所述的一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：采用相同参数制备纳米ag薄膜时，基底/氧化物薄膜上纳米ag薄膜导电的阈值厚度小于基底上纳米ag薄膜导电的阈值厚度。6.根据权利要求1所述的一种提高纳米银薄膜导电性的方法，其特征在于：采用相同参数制备等厚纳米ag薄膜时，基底/氧化物/ag薄膜的方阻小于基底/ag薄膜的方阻。7.一种权利要求1～6中任意一项方法所获得的基于基底/氧化物/ag薄膜结构的复合膜。8.根据权利要求7所述的复合膜，其特征在于：在所述ag薄膜上还可设置有氧化物薄膜，构成基底/氧化物/ag/氧化物薄膜结构。

技术总结
本发明公开了一种提高纳米银薄膜导电性的方法，是先在基底上制备纳米氧化物薄膜，然后在纳米氧化物薄膜上制备纳米Ag薄膜，进而得到基底/氧化物/Ag薄膜。本发明的方法可以显著降低纳米Ag薄膜导电的阈值厚度，提高纳米Ag薄膜的导电性。膜的导电性。


技术研发人员：方应翠 年宇杰 王帅
受保护的技术使用者：合肥工业大学智能制造技术研究院
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2022/2/6