[发明专利]一种金属纳米薄膜厚度的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种金属纳米薄膜厚度的检测方法。

背景技术

21世纪，由于信息、生物技术、能源、环境、国防等工业的快速发展，对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、高密度存储和超快传输等要求材料的尺寸越来越小，航空航天、新型军事装备及陷阱制造技术使材料的性能趋于极端化。因此，新材料的研究和创新必然是未来的科学研究的重要课题和发展基础，其中由于纳米材料特殊的物理和化学性能，以及由此产生的特殊应用价值，使其成为科学研究的热点。

纳米材料由于其体积和单位质量的表面积与固体材料的差别，达到一定的极限时，纳米颗粒呈现出特殊的表面效应和体积效应，这些因素都决定着颗粒的最终的物理化学性能，如随着表面积的显著增大，会使纳米粒子的表面极其活泼，呈现出不稳定状态，当其暴露于空气中时，容易被氧化。此外，纳米粒子还会出现特殊的电、光、磁学性能和超常的力学性能。

在纳米材料中，金属纳米薄膜被广泛地应用于器件的链接、光或气体传感和表面催化等。纳米薄膜的厚度对其表面形貌及其导电性能有较大的影响，进而会影响其应用。现有技术中公开了多种检测金属纳米薄膜厚度的方法，如根据镀膜的厚度随镀膜时间线性增加这一经验规律，根据镀膜时间计算得到金属纳米薄膜的厚度，由于每次镀膜的条件并不能完全一样，导致镀膜的速率发生变化，从而不符合其线性规律，使得这种方法得到的检测结果不可靠；为了提高对金属纳米薄膜厚度检测结构的准确度，现有技术公开了石英晶体振荡器膜厚传感器法，然而石英晶体振荡器膜厚传感器经过一段时间的利用，其表面会覆盖金属，使得检测的灵敏度和准确性降低；为了弥补石英晶体振荡器膜厚传感器法的不足，现有技术公开了扫描探针显微术用于测定金属薄膜的厚度，这种扫面探针显微术能够检测得到准确的金属纳米薄膜的厚度，然而这种技术要求待测的金属纳米薄膜具有尖锐的边缘，且使用的仪器原子力显微镜的价格昂贵，操作复杂，不利于其广泛地应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属纳米薄膜厚度的检测方法，本发明提供的金属纳米薄膜厚度的检测方法简便、易操作。

本发明提供一种金属纳米薄膜厚度的检测方法，包括以下步骤：

a)检测待测金属纳米薄膜的电阻，得到所述金属纳米薄膜的电阻值；

b)根据所述步骤a)得到的电阻值和预先制定的金属纳米薄膜厚度与金属纳米薄膜电阻值之间的标准曲线，得到所述金属纳米薄膜的厚度；

所述标准曲线为金属纳米薄膜电阻值的对数与所述金属纳米薄膜厚度的倒数之间的标准曲线。

优选的，所述金属纳米薄膜电阻值的对数为所述金属纳米薄膜电阻值的自然对数。

优选的，所述金属纳米薄膜为厚度小于70nm的金属纳米薄膜。

优选的，所述金属纳米薄膜为厚度小于等于50nm的金属纳米薄膜。

优选的，所述金属纳米薄膜为厚度大于等于3nm的金属纳米薄膜。

优选的，所述金属纳米薄膜的材质为纯金属或金属合金。

优选的，所述金属纳米薄膜为铂纳米薄膜、银纳米薄膜或金纳米薄膜。

优选的，所述步骤a)具体为：

采用万用表检测待测金属纳米薄膜的电阻，得到所述金属纳米薄膜的电阻值。

优选的，所述步骤b)中的标准曲线由以下方法获得：

检测得到金属纳米薄膜的标准厚度；

检测所述金属纳米薄膜的电阻，得到所述金属纳米薄膜的电阻值；

根据所述金属纳米薄膜的电阻值，得到所述金属纳米薄膜电阻值的对数；

根据所述金属纳米薄膜的标准厚度的倒数与所述金属纳米薄膜电阻值的对数，得到标准曲线。

优选的，所述检测得到金属纳米薄膜的标准厚度具体为：

采用原子力显微镜检测得到金属纳米薄膜的标准厚度。