# 02 薄膜与表面技术基础

> **来源**：真空系列讲座/第17讲_薄膜与表面技术基础/第十七讲__薄膜与表面技术基础_张以忱.pdf
> **作者**：张以忱（东北大学）
> **期刊**：真空 VACUUM 2011年第3期

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## 核心内容

### 1. 表面弛豫
- 表面原子配位情况变化，电荷分布改变
- 表面原子发生相对位置的上、下位移
- **最明显处**：第一层与第二层原子之间距离变化
- 三种效应：压缩效应、起伏效应、膨胀效应

### 2. 表面重构
- 原子位置作较大幅度调整
- 与表面悬挂键有关
- 吸附外来原子使悬挂键饱和时，重构会变化

### 3. 表面台阶结构
- 清洁表面不是原子级平整
- 由平台(Terrace)、台阶(Ledge)、扭折(Kink)组成
- 对晶体生长、气体吸附、反应速度影响大

### 4. 偏析
- 表面元素成分与体内不同
- 表面某种元素富集
- 例：不锈钢表面Cr含量可达体内7倍

### 5. 吸附类型

| 类型 | 吸附热 | 激活能 | 可逆性 |
|------|--------|--------|--------|
| 物理吸附 | <40 kJ/mol | 无 | 可逆，易解吸 |
| 化学吸附 | 80-400 kJ/mol | 有 | 不可逆 |

### 6. 实际表面结构
- **贝尔比层**：研磨后5-10nm的非晶态层
- 具有较高耐磨性和耐蚀性
- 但在外延、氧化前需除掉（会感生缺陷）

### 7. TLK模型
- T：低晶面指数平台(Terrace)
- L：单分子高度的台阶(Ledge)
- K：扭折(Kink)
- 表面还有吸附原子(A)和空位(V)

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## 与工作的关联

**对复合集流体的意义**：
- PET基底表面处理后也有弛豫/重构现象
- 基底粗糙度影响薄膜附着力
- 化学吸附（vs物理吸附）对于Cu镀层与PET的结合更重要

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## 关键词

表面弛豫、表面重构、表面台阶、偏析、吸附、物理吸附、化学吸附、贝尔比层、TLK模型