392 為科學獻身的時候到了

　　蒸鍍艙的真空度達標后，許秋和莫文琳又回到實驗室，先按照正常的方法用束源爐加熱法蒸鍍了三氧化鉬。

　　之后等待束源爐溫度降低至100攝氏度以下，開始準備蒸鍍金屬電極。

　　平常蒸鍍厚膜金屬電極的時候，蒸鍍的速率并不是很重要，有的時候趕時間，還會直接用閃蒸的操作方式制備電極。

　　所謂閃蒸，突出一個字“閃”，就是直接用大電流，在不燒斷保險絲的前提下，把蒸鍍速率拉滿，嗖的一下就把膜給鍍好了。

　　對比一下，正常蒸金屬電極是大約1埃每秒，即0.1納米每秒的蒸鍍速率，蒸100納米需要大約17分鐘。

　　而閃蒸的速率可能會達到6埃每秒，甚至10埃每秒以上，直接幾分鐘就能搞定。

　　除了蒸的快，閃蒸還有另外一個優點，那就是蒸的厚，對靶材的利用率高。

　　尤其是平常在蒸鍍金的時候，因為金比較貴嘛，所以為了防止浪費，都是盡量少加金靶材，然后直接閃蒸的。

　　根據許秋的經驗，如果閃蒸把金全部蒸完，得到的金膜厚度是100納米的話，正常速率蒸鍍得到的厚度可能就只有3050納米，差距還是非常大的。

　　凡事有利就有弊，閃蒸也是有缺點的，那就是會讓蒸鍍得到的薄膜變得不均勻。

　　舉一個不太形象的例子，可以把蒸鍍的過程想象下冰雹的過程，器件表面想象成為泥土地面，蒸鍍速率越快，冰雹顆粒越大，下落的速度越快，就更容易把地面給砸出坑來。

　　對應在蒸鍍過程的體現，就是蒸鍍速率越快，靶材分子越會傾向于滲入有效層或者傳輸層薄膜中，從而形成不同位置厚薄不同的金屬電極。

　　當金屬電極的總厚度比較厚的時候，厚薄不均勻的影響不大，假設膜厚在100納米，厚度的偏差在10納米，最終得到的厚度分布也會是100±10納米，自然不會影響到電極的導電性能。

　　可如果厚度比較薄的時候，這個影響就明顯了，厚度是10±10納米，有些地方就直接斷路了。

　　因此，現在蒸鍍1納米的金，9納米的銀的雙層薄層電極，為了保證電極的連續性，不僅不能閃蒸，而且還要進一步壓低蒸鍍速率。

　　許秋計劃選用的蒸鍍速率是0.2埃每秒左右，和蒸鍍三氧化鉬傳輸層的速率相當，這樣蒸1納米的金，需要大約1分鐘，9納米的銀，大約需要7分半鐘，比平常蒸鍍的時間還要短。

　　理論合理，實踐開始。

　　許秋設置好金靶材的各項參數，包括密度、Z因數等，然后啟動電流加熱裝置，將電流輸出端調至金靶材的回路，同時向莫文琳吩咐道：

　　“莫文琳，你記錄一下實驗條件，剛剛三氧化鉬是565攝氏度，0.20.3埃每秒，膜厚是10納米。接下來的金、銀電極膜厚分別為1納米和9納米，計劃蒸鍍速率是0.2埃每秒…”

　　“好的。”莫文琳點點頭，然后從蒸鍍手套箱頂上摸出一本實驗記錄本出來，開始記錄。

　　像這種大型儀器的使用都是需要記錄的，要是出現問題比較容易追責，當然，也不完全是為了追責，這樣做還能讓實驗人員不至于忘記之前的實驗條件。

　　尤其是不熟練的新人，如果忘記了實驗條件，旁邊還沒有老人可以請教，就可以自己翻一翻之前記錄的條件進行模仿。

　　許秋旋轉旋鈕，緩緩的加大電流強度，從0安培到5安培，再到10安培，然后到15安培。

　　在這個過程中，膜厚儀顯示的實時蒸鍍速率都是在±0.01埃每秒之間來回跳動，波動幅度不大。

　　這主要是因為金的密度比較大，在膜厚儀通過晶振片上的電信號換算蒸鍍速率時，密度是在分母上的，所以氣流擾動等造成的誤差就會變小。

　　在15安培的時候，許秋把電流穩定住，并停留了幾分鐘。

　　這一步是習慣使然，目的是預熱，把鎢絲和靶材的溫度先往上提一提。

　　在蒸鍍鋁的時候這一步非常有用，一方面可以防止蒸鍍速率不受控制，另一方面如果不進行預熱，可能會導致掛在螺旋狀的鎢絲上的鋁條掉落，甚至鎢絲直接熔斷，導致實驗失敗。

　　雖然蒸鍍金、銀的時候用的不是螺旋狀的鎢絲而是鎢簍，但小心一些總沒有壞處。

　　許秋繼續提高電流，直至17.5安培的時候，蒸鍍速率從±0.01埃每秒開始0.01、0.01的往上跳動，同時電流值也開始波動，表明金靶材已經開始熔化。

　　等了幾秒鐘，蒸鍍速率達到0.10埃每秒附近，漸漸穩定了下來。

　　許秋沒有猶豫，直接同時按下膜厚儀清零按鈕和樣品擋板按鈕，開始蒸鍍。

　　然后，他一只手操作電流控制旋鈕，一只手放在樣品擋板上，眼睛則時刻盯著蒸鍍速率和膜厚，打算隨時停止，畢竟要蒸鍍1納米的金，只有10埃而已。

　　“許秋，不需要繼續提升蒸鍍速率嗎？剛才不是說要把速率調到0.2埃每秒嗎？”莫文琳好奇問道，她進課題組一個多月了，但從來沒有蒸鍍過金電極，平常接觸到的電極材料要么是鋁，要么是銀。

　　這是因為有機光伏領域三氧化鉬傳輸層的器件結構，金、銀、鋁三種電極對器件性能影響不大，所以一般會用便宜的銀或鋁。

　　而鈣鈦礦體系，如果做Spiro傳輸層的話，通常需要用金電極與之匹配，組里購買的金靶材主要是給鈣鈦礦體系使用。

　　“理想中是要達到0.2埃每秒的速率再蒸鍍，但在具體的實驗過程中，也要靈活變通嘛，現在0.10埃每秒條件已經穩定了，如果強行追尋0.2埃每秒的預期條件，如果一個控制不好，可能直接就變閃蒸了。”許秋解釋道：

　　“蒸鍍金沒有回頭路可走，因為材料有限，一旦速率上去了，不可能再等速率回落，因為那時候金靶材可能已經消耗完了，所以只能硬著頭皮蒸完。”

　　“原來如此。”莫文琳點點頭。

　　許秋不斷調控電流，讓蒸鍍速率保持在0.10.2埃每秒。

　　一分多鐘后，膜厚儀顯示的數值終于從9埃跳動成為10埃，許秋立刻關閉樣品擋板，然后緩慢降低蒸鍍電流，直至其數值降低為0。

　　金膜蒸鍍完成，許秋終于放下心來，他倒不擔心金會不夠用，因為之前已經在模擬實驗室中實驗過了，主要是怕出現蒸鍍速率不受控制等意外事件。

　　接著，許秋將電流輸出端調至銀靶材的回路，并在膜厚儀中設置為銀的參數。

　　銀電極蒸鍍的難度比較小，因為加的靶材量足夠多，也不用怕蒸鍍速率過高的問題，大不了直接把電流降回來，重新升溫就是了。

　　這一步沒有出現什么意外，許秋順利的以0.10.2埃每秒的速率蒸鍍好了銀電極，隨后偏頭問道：“莫文琳，你學廢了嘛？”

　　“學廢了，學廢了。”莫文琳思考片刻，回應道：“電流要緩慢提升，蒸鍍速率要穩定在0.10.2埃每秒，在金靶材的蒸鍍時要一次性蒸鍍完成。”

　　“嗯，總結的還不錯。”許秋點點頭，隨后抬手指了指蒸鍍艙。

　　莫文琳會意，走到手套箱蒸鍍艙旁邊，扭動氮氣閥開始放氣。

　　半分多鐘后，蒸鍍艙門發出“duang”的一聲，艙門開啟。

　　關閉氮氣閥，莫文琳進入手套箱，將八片蒸鍍完成的器件取出，放在培養皿中。

　　然后，她用鑷子取了一片1#器件，拿起來觀察了一會兒，說道：

　　“確實是半透明的器件，隔著器件可以看到后面的東西，只是這么薄薄的一層電極，真的能導電嗎？”

　　“試試不就知道了，對了，記得測試兩組數據，一組是正面打光，另一組是背面打光。”許秋成竹在胸，這次蒸鍍他自認控制的還是非常完美的，只要不是莫文琳之前旋涂過程中出現問題，基本是比較穩的。

　　“好的。”莫文琳點點頭，開始測試。

　　1#體系是PCE10:IEICO4F體系。

　　正面打光效率最高9.03，背面打光效率最高5.24，這個結果與許秋之前在模擬實驗室中得到的結果基本一致。

　　“9的效率，還不錯呢。”莫文琳笑著說道，隨后開始思考：“該怎么優化呢…”

　　過了一會兒，莫文琳突然想到了什么，轉頭問道：“許秋，我們該不會要制備不同電極厚度的器件吧…”

　　“賓狗”許秋點點頭：“我打算制備10、12、14、16、18、20納米厚度的半透明器件。”

　　莫文琳頓時呆住了，可憐兮兮道：“那不是至少要做30批器件…”

　　“加上100納米的不透明器件，要做35批以上。”許秋老氣橫秋道：“為科學獻身的時候到了，同志我看好你哦。”

　　莫文琳依然一副可憐兮兮的樣子，睜著大眼睛看著許秋。

　　許秋有些招架不住：“我去找魏老師給你爭取個共一吧。”

　　莫文琳頓時換了一副模樣，歡快的說道：“OK，一言為定，保證獻身。”

　　許秋搖搖頭，果然妹子們的演技加點都是MAX。

　　不過他讓出一個共一也無所謂，反正家大業大，不差這一篇，就算是共一，他也是在上面的，發了一區文章，系統也承認。

　　而且，許秋也能夠理解莫文琳，以聯合培養的身份過來，外部環境對她很不友好，蹭文章的難度非常高，自然能蹭一篇是一篇。

　　請：m.laidudu