【48812】科学家使用电镀办法完成毫米级厚度单晶铜片制备

  近来，中国科学院院士王恩哥、松山湖资料实验室/北京大学教授刘开辉与合作者打破电镀单晶铜片技能，初次使用电镀的办法完成毫米级厚度单晶铜片的制备，并提出“衬底外表原子台阶诱导单晶成长”的外延电镀新机制。相关研讨在线发表于《科学通报》。

  单晶铜资料内部不存在晶界且缺点密度极低，在电力传输、高频通讯、金属靶材等范畴有很宽广的使用和未来商场开展的潜力。但是，当时商业化的单晶铜资料是经过切开块体单晶铸锭取得，本钱贵重且尺度小，不足以满意其规模化使用要求。

  电镀技能因为其简略、易操作、低本钱、可规模化等优势渐渐的变成了现代金属职业的规范加工技能。但是在传统外延电镀过程中，随镀层厚度添加，缺点数量的堆集会导致孪晶呈现，并进一步导致镀层结构向多晶改变，终究只能取得几微米厚的单晶薄膜。

  根据外表调控资料成长动力学的学术思想，研讨人员提出一种“原子台阶引导原子精准摆放”的调控战略，使用简略、易操作且低本钱的电镀技能，完成了厚度可达毫米量级的单晶铜片的制备。

  该研讨使用高指数单晶铜衬底外表原子台阶引导铜原子的精准摆放，成功处理了传统外延电镀过程中镀层缺点堆集导致结构向多晶改变而没有办法取得厚单晶镀层的问题，完成了毫米级厚单晶铜片的外延电镀制备。该办法的提出，为金属单晶体资料的工业化使用供给了一种简略、有用、易操控的规模化制备新办法。

  该效果初次使用电镀的办法完成毫米级厚度单晶铜片的制备，为单晶铜资料的规模化出产供给了新的办法，有望推进单晶铜在高速电子、大功率电气范畴的高端使用。其提出的“衬底外表原子台阶诱导金属单晶成长”电镀机理与技能，有望推行到其他金属、合金资料的单晶制作，推进工业、国防、经济等各范畴金属资料功能晋级。