[發明專利]一種金屬納米薄膜厚度的檢測方法

無效

• 申請號: 201210088205.0
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102620642A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 李壯;溫志偉;張悅;許富剛;孫玉靜;石巖;戴海潮
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，尤其涉及一種金屬納米薄膜厚度的檢測方法。

背景技術

21世紀，由于信息、生物技術、能源、環境、國防等工業的快速發展，對材料性能提出更新更高的要求，元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等要求材料的尺寸越來越小，航空航天、新型軍事裝備及陷阱制造技術使材料的性能趨于極端化。因此，新材料的研究和創新必然是未來的科學研究的重要課題和發展基礎，其中由于納米材料特殊的物理和化學性能，以及由此產生的特殊應用價值，使其成為科學研究的熱點。

納米材料由于其體積和單位質量的表面積與固體材料的差別，達到一定的極限時，納米顆粒呈現出特殊的表面效應和體積效應，這些因素都決定著顆粒的最終的物理化學性能，如隨著表面積的顯著增大，會使納米粒子的表面極其活潑，呈現出不穩定狀態，當其暴露于空氣中時，容易被氧化。此外，納米粒子還會出現特殊的電、光、磁學性能和超常的力學性能。

在納米材料中，金屬納米薄膜被廣泛地應用于器件的鏈接、光或氣體傳感和表面催化等。納米薄膜的厚度對其表面形貌及其導電性能有較大的影響，進而會影響其應用。現有技術中公開了多種檢測金屬納米薄膜厚度的方法，如根據鍍膜的厚度隨鍍膜時間線性增加這一經驗規律，根據鍍膜時間計算得到金屬納米薄膜的厚度，由于每次鍍膜的條件并不能完全一樣，導致鍍膜的速率發生變化，從而不符合其線性規律，使得這種方法得到的檢測結果不可靠；為了提高對金屬納米薄膜厚度檢測結構的準確度，現有技術公開了石英晶體振蕩器膜厚傳感器法，然而石英晶體振蕩器膜厚傳感器經過一段時間的利用，其表面會覆蓋金屬，使得檢測的靈敏度和準確性降低；為了彌補石英晶體振蕩器膜厚傳感器法的不足，現有技術公開了掃描探針顯微術用于測定金屬薄膜的厚度，這種掃面探針顯微術能夠檢測得到準確的金屬納米薄膜的厚度，然而這種技術要求待測的金屬納米薄膜具有尖銳的邊緣，且使用的儀器原子力顯微鏡的價格昂貴，操作復雜，不利于其廣泛地應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬納米薄膜厚度的檢測方法，本發明提供的金屬納米薄膜厚度的檢測方法簡便、易操作。

本發明提供一種金屬納米薄膜厚度的檢測方法，包括以下步驟：

a)檢測待測金屬納米薄膜的電阻，得到所述金屬納米薄膜的電阻值；

b)根據所述步驟a)得到的電阻值和預先制定的金屬納米薄膜厚度與金屬納米薄膜電阻值之間的標準曲線，得到所述金屬納米薄膜的厚度；

所述標準曲線為金屬納米薄膜電阻值的對數與所述金屬納米薄膜厚度的倒數之間的標準曲線。

優選的，所述金屬納米薄膜電阻值的對數為所述金屬納米薄膜電阻值的自然對數。

優選的，所述金屬納米薄膜為厚度小于70nm的金屬納米薄膜。

優選的，所述金屬納米薄膜為厚度小于等于50nm的金屬納米薄膜。

優選的，所述金屬納米薄膜為厚度大于等于3nm的金屬納米薄膜。

優選的，所述金屬納米薄膜的材質為純金屬或金屬合金。

優選的，所述金屬納米薄膜為鉑納米薄膜、銀納米薄膜或金納米薄膜。

優選的，所述步驟a)具體為：

采用萬用表檢測待測金屬納米薄膜的電阻，得到所述金屬納米薄膜的電阻值。

優選的，所述步驟b)中的標準曲線由以下方法獲得：

檢測得到金屬納米薄膜的標準厚度；

檢測所述金屬納米薄膜的電阻，得到所述金屬納米薄膜的電阻值；

根據所述金屬納米薄膜的電阻值，得到所述金屬納米薄膜電阻值的對數；

根據所述金屬納米薄膜的標準厚度的倒數與所述金屬納米薄膜電阻值的對數，得到標準曲線。

優選的，所述檢測得到金屬納米薄膜的標準厚度具體為：

采用原子力顯微鏡檢測得到金屬納米薄膜的標準厚度。