云母纳米层

通过氧等离子体刻蚀调控基底粗糙度，揭示了静电作用主导的界面粘附机制，为二维材料转移与集成提供新策略。

Ruizhe, Liu · 侯丽珍 · Xiaodong, Song · Noman, Akhtar · Mead, James L. · Ciavarella, Michele · Kuang, Daitao · 王世良

Applied Surface Science 2026

参数信息

界面粘附能（短时等离子体处理）

0.115 J/m²

界面粘附能（延长等离子体暴露）

0.005 J/m²

技术优势

粘附能可调

通过改变等离子体处理时间控制基底粗糙度，粘附能可在0.005–0.115 J/m²范围内调节，为按需设计界面提供依据。

静电主导

粘附能主要来源于云母纳米层表面电荷（如残余K⁺、摩擦电荷或极化）与基底的静电吸引，范德华作用贡献很小，为界面工程提供明确方向。

模型可预测

正弦表面镜像电荷模型在低粗糙度区（Rq<1.5 nm）能定量预测粘附能下降，归因于纳米层自共形变形；高粗糙度区用Rz修正后可恢复与实验一致，为设计提供理论工具。

应用场景

• 二维材料转移：通过调控基底粗糙度优化粘附能，实现云母纳米层等二维材料的可控拾取与放置。
• 微纳器件制造：在微纳器件集成中精确控制界面粘附，避免脱层或残留。
• 柔性电子：利用低粘附能表面作为牺牲层或转印媒介，保护柔性器件结构。