原子层沉积LiPON薄膜的表面钝化研究

作者：王一同; 冯泽; 井美艺; 孙勇; 罗锋; 黄晓东; 董红^*

来源：真空电子技术, 2021, (06): 67-73.

DOI：10.16540/j.cnki.cn11-2485/tn.2021.06.12

• LiPON
• 原子层沉积
• Al2O3
• 钝化
• X射线光电子能谱

LiPON是一种重要的固态电解质,然而LiPON薄膜会与空气中的水和CO2发生反应产生Li2CO3,导致器件的电学性能变差。本工作利用X射线光电子能谱研究了通过原子层沉积(ALD)技术生长Al2O3薄膜来钝化LiPON薄膜,并且对比了多种方案:在ALD生长Al2O3薄膜之前对样品表面不做预处理,利用O3作为生长Al2O3薄膜的前驱体,以及N2和O2的等离子体预处理后再在LiPON薄膜表面生长Al2O3薄膜。结果显示只有通过原位O2等离子体预处理,可以实现Al2O3薄膜在LiPON薄膜表面的生长,并且抑制住了暴露空气后LiPON表面Li2CO3的形成,起到了钝化效果。本研究通过原位钝化,提高了LiPON薄膜在空气中的稳定性,为其在微型全固态锂电池工业应用奠定基础。

• 单位
  东南大学; 南开大学