自由支撑磁性薄膜的制备文献综述
摘 要：随着时代的发展，大量的数据需要被记录、存储和处理。在数据记录存储的技术中，磁记录存储具有重要地位。同时电子产品向着微型化、集成化的方向发展，越来越多的电子设备追求可穿戴化，柔性电子设备应运而生。在实验室中，磁控溅射是一种重要的镀膜方式，人们通过调整各种参数，制成理想的薄膜。将磁性薄膜以柔性PDMS材料作为基底，使之成为自由支撑的薄膜，应用于柔性电子器件中。
关键词：柔性器件; 磁性薄膜; 磁控溅射; 自由支撑
当今时代，信息化、数字化、智能化发展迅猛，大量的数据需要被记录、存储和处理。在数据记录存储的技术中，磁记录存储具有重要地位。磁记录具有高存储密度、存储寿命长、数据传输快、可反复擦写、储存容量大等优势，因此磁记录设备被人们广泛应用于各个场景中。为匹配高速发展的信息时代，人们需要不断地提高信息记录的密度。
一、柔性电子器件的发展
随着人类生活品质的需要，电子产品向着微型化、集成化的方向发展，越来越多的电子设备追求可穿戴化。传统封装电子设备大多是基于硬质电路板互联而制成，而这些电子设备由于其材料属性不具备可穿戴性能，在外力作用下极易发生损坏，因此柔性电子设备应运而生。目前柔性电子设备在我们生活中得到了广泛应用，如柔性显示屏门、可穿戴传感器日、柔性太阳能电池等。相比于传统电子产品，柔性电子设备将不同功能组件以互联结构集成在柔性衬底上，以产生具有独特特性的系统，使其具备传统电子设备所不具备的:轻巧的结构，灵活的可延展性以及可弯折性。这一研究领域得益于材料科学，物理，机械工程，电气工程，生物医学工程和计算机科学等不同学科之间的交叉应用，从而实现半导体器件与人体集成的策略，以及无线传输人体数据的方法。作为当今最热门的新领域之一，柔性电子近年来得到各国学者的广泛关注，早在2000年Science杂志就将可拉伸电子评价为世界十大科技成果之一，西方发达国家针对柔性材料拟定了多项计划，如美国FDCASU计划、欧盟第七框架计划中 PloyApply和SHIFT计划等。柔性电子领域不仅为科学研究开辟了巨大的新途径，而对人类生活方式具有更深远的影响。[1]
与传统封装器件不同，柔性电子设备不仅要求能够拉伸、扭曲成任意形状，同时功能特性和电性能参数必须不受变形过程的影响。目前封装途径主要有两种方法:一为采用具有延展性和导电性的有机材料，如导电凝胶等，但受限于材料本身的限制，目前研究多集中于材料的改性。二为将传统电子器件通过刚性岛粘附在弹性基底(如PDMS、PET、PI等)上，并转印、磁控溅射一层金属导线(如Cu、Au等)将刚性岛互连，或通过印刷负载纳米粒子的油墨并烧结形成导电膜从而实现电路连通。具有超薄显示屏手机和柔性排线的大规模商业运用继续推动了能够适应小曲率半径弯曲的柔性互连电缆和印刷电路板的发展。
柔性薄膜的制备方法通常是先将薄膜生长在可牺牲性基底上，然后通过刻蚀或溶解的方法去除牺牲性基底以得到自由支撑的薄膜，进而将薄膜转移到柔性基底上得到柔性薄膜。例如，有研究者先在SrTiO3在基底上生长一层水溶性牺牲层 Sr3Al2O6，然后在牺牲层上生长钙钛矿薄膜，随后将聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为柔性支撑层贴合在钙钛矿薄膜表面。当牺牲层在去离子水中溶解后，钙钛矿薄膜就被转移到柔性PDMS支撑层上用作柔性薄膜。[2]
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