摘 要： 本文用热蒸发在载玻片上沉积～132nm的Cu薄膜，再利用退火炉分别进行100︒C、200︒C、300︒C、400︒C和500︒C五个温度退火，得到不同温度下的纳米Cu薄膜。用原子力显微镜、四探针电阻测试仪和X射线衍射仪研究不同退火温度对纳米Cu薄膜表面形貌、导电性能和结晶状态的影响。实验结果发现：当退火温度在500︒C以下，纳米Cu薄膜表面粗糙度和颗粒直径，随着温度升高而增大，当温度到达500︒C时突然减小。Cu薄膜的方块电阻随退火温度的升高呈降低趋势，薄膜的变异系数则出现先减小后增大的现象，当温度为300︒C时变异系数最小。随着退火温度的升高，Cu薄膜的Cu(111)和Cu(200)晶体衍射峰越来越明显。
关键词：纳米Cu薄膜、导电性能、表面形貌、晶体结构
0 引言
在微电子技术和光电子技术中,薄膜制备是极为关键的。由于纳米Cu薄膜不仅具有电阻率低、导热性良好、热膨胀系数小，而且还具有较强的粘附力等特点，因此纳米Cu薄膜在瞬态热反射技术、SERS技术、太阳能电池的前电极、心脏起搏器及压力传感器等领域中应用广泛[1-3]。在锌与锡之间或介质膜的表面沉积Cu薄膜，制成Zn-Cu-Sn、AZO-Cu-AZO、Cu-SiO2、Cu-Si3N4、Cu-SiC、Cu-CeO2等复合薄膜，可以改善复合薄膜的并联电阻，从而增强太阳能电池的光电性能，或者改[*基金项目：四川师范大学第十二批学生科研创新项目、四川省教育厅开放基金项目（No.16ZA0047）、中国科学院光学技术纳米制造和微观工程国家重点实验室基金项目、四川师范大学大型精密仪器实验设备开放基金项目、燕山大学亚稳材料科学与技术国家重点实验室基金项目等
收到初稿日期：2017-3-12 通讯作者：陈卫东，cwd_ck@163.com
作者简介：张明朝(1992−)，男，四川巴中人，学士，师承陈卫东副教授，从事纳米复合薄膜研究。
]善介质材料表面的结构和性质，来提高纳米复合材料的利用率与效率[4-12]。
采用不同的工艺条件制备出的纳米Cu薄膜，其结构与性能也不一样。文献中常采用的化学制备方法主要有化学气相沉积、溶胶—凝胶等，利用这些方法在载玻片上沉积纳米Cu薄膜，研究了薄膜沉积速率对其表面结构的影响[13-14]。在物理气相沉积方面，主要采用磁控溅射、电子束蒸发及电阻蒸发等方法，在玄武岩纤维、碳纤维毡、碳纤维基、涤纶织物、K9光学玻璃以及BK7玻璃等衬底上[15-20]，并且在不同衬底、溅射功率、温度和气压等条件下，制备～100nm的纳米Cu薄膜，研究纳米Cu薄膜的沉积速率、微观结构、光电性能、等离子改性和瞬态热输运过程等性能[21-22]。
作者：张明朝