研究目的
实现具有高清电路的柔性器件，这需要开发聚合物基板上铜膜的新制备技术以满足需求，并理解铜/聚合物界面纳米结构以确保产品质量。
研究成果
该技术可将铜层厚度控制在1纳米精度范围内，从而形成超精细铜电路。采用本技术制备的界面粘附强度约为传统真空沉积法的三倍。该技术无需湿法工艺，因此可避免繁琐的聚酰亚胺水解问题，以及镍/铬等中间层带来的微缩化难题。
研究不足
实验的技术和应用限制包括：在电子能量损失谱（EELS）测量过程中难以完全防止铜离子的还原，以及铜/聚酰亚胺（Cu/PI）双层膜从砷化镓（GaAs）衬底剥离后存在应力松弛的挑战。
实验设计方法包括采用半导体器件制造工艺（如反应离子刻蚀RIE和等离子体增强化学气相沉积PECVD）制备铜/聚酰亚胺（Cu/PI）双层结构。通过同步辐射硬X射线光电子能谱（HAXPES）、配备电子能量损失谱（EELS）的扫描透射电子显微镜（STEM）以及飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）等技术，系统分析了常规气相沉积（VD）与本提案技术所制备界面的差异。
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Atomic force microscopy
Dimension Icon with ScanAsyst
Veeco
Used for surface morphology analysis.
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Scanning electron microscopy
ULTRA55
Carl Zeiss
Used for surface morphology analysis.
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Bright field-transmission electron microscopy
H-9000NAR
Hitachi High-Technologies
Used to overview cross-sections of the samples.
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PECVD apparatus
MPX-MACS
Sumitomo Precision Products Co., Ltd.
Used for SiO2 deposition on a GaAs wafer.
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Resistance heating vacuum deposition apparatus
RD-1400
Sanvac Co., Ltd.
Used for Cu film deposition on the SiO2 layer.
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RIE apparatus
RIE-10NR-KF
Samco Inc.
Used for etching processes under a CF4 gas flow.
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Surface and interfacial cutting analysis system
DN-20S
Daipla Wintes Co., Ltd.
Used for examining the adhesion strengths of the Cu/PI interface.
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Ga focused ion beam
Used for TEM/STEM observations and EELS analyses.
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High-angle annular dark-field STEM and STEM-EELS
HD-2700 and JEM-ARM200F
Hitachi High-Technologies and JEOL
Used to investigate the elemental distributions and chemical states of microsites in the samples.
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TOF-SIMS
TOF.SIMS 5
IONTOF
Used for outermost surface analysis or depth profiling.
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Al-XPS
Quantera SXM
Ulvac-Phi, Inc.
Used for XPS measurements.
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HAXPES
VG-SCIENTA R4000-10 keV
Used for high-brilliance synchrotron measurements.
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