【摘 要】
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量子点技术因为容易受到水氧侵蚀导致寿命大幅下降的缺陷越来越不能满足柔性稳定化应用需求。薄膜封装因能承受较高的断裂应变被认为是解决柔性和高阻隔的有效手段,新型等离子体增强原子层沉积使得低温制备柔性高阻隔封装结构成为可能。本文基于低温等离子体特性,设计并搭建了一台针对低温封装薄膜制备的等离子体增强原子层沉积设备。另外,还使用课题组设备实现了Si O2薄膜和Al2O3薄膜的制备和封装叠层应力调控,成功实
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目“面向柔性量子点显示稳定化的原子层沉积跨尺度稳定化制造”（项目编号:51835005）； 武汉市应用基础前沿项目“量子点显示膜的封装技术研究”（项目编号:2018010401011286）；
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量子点技术因为容易受到水氧侵蚀导致寿命大幅下降的缺陷越来越不能满足柔性稳定化应用需求。薄膜封装因能承受较高的断裂应变被认为是解决柔性和高阻隔的有效手段,新型等离子体增强原子层沉积使得低温制备柔性高阻隔封装结构成为可能。本文基于低温等离子体特性,设计并搭建了一台针对低温封装薄膜制备的等离子体增强原子层沉积设备。另外,还使用课题组设备实现了Si O2薄膜和Al2O3薄膜的制备和封装叠层应力调控,成功实现了低温下高阻隔率叠层封装结构的制备。本文的主要研究内容如下:基于低温原子层沉积反应的特点,设计了面向高真空和原位监测的等离子体增强原子层沉积设备。最后用沉积氧化铝薄膜的工艺验证了设备的稳定性和均匀性,4寸基底上的镀膜厚度的不均匀性为4%。利用课题组搭建的设备,对柔性封装薄膜的制备工艺进行研究。利用等离子体降低Si O2和Al2O3薄膜的沉积温度,使工艺可以对有机衬底进行表面改性;探究了等离子体多参数对薄膜性能的影响,并使用钙腐蚀电学测试方法获得最优化的20nm的Si O2和Al2O3薄膜在25℃/50%RH条件下的渗透率分别为9.09×10-3 g/m~2/day和4.8×10-4 g/m~2/day。通过测试热工艺和等离子体工艺制备的氧化铝和氧化硅薄膜的厚度和应力的关系,调控Al2O3/Si O2无机-无机封装叠层的残余应力;在维持了相同厚度下叠层的阻隔能力的同时,提高了封装结构的抗弯折能力,其在100次的1.08%弯折应变下水汽阻隔率数值仅从7.76×10-4 g/m~2/day上升到1.10×10-3g/m~2/day。
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