可控结构随机化的铜网薄膜，用于电磁干扰（EMI）屏蔽光学窗口，同时仅会导致轻微的成像质量下降

《Science China-Materials》：Controllable structurally randomized Cu mesh films for EMI-shielded optical windows with slight imaging quality degradation

随机结构铜网薄膜的制备及其电磁屏蔽与光电性能优化研究。采用裂纹模板和真空蒸镀策略调控应力分布，实现网孔面积与金属线倾角概率分布的离散化控制。系统研究显示结构随机化显著抑制高阶衍射能量（-3.93 dB），同时保持优异光电性能（透光率88.7%，FoM 913.69）和X波段强电磁屏蔽（33.18 dB）。铜网薄膜结构随机化是提升高绩效光电系统电磁屏蔽的有效途径。

　　

摘要

本研究提出了一种利用裂开模板和真空金属蒸发技术制备结构随机化铜（Cu）网状薄膜的方法。通过在模板裂开过程中控制涂层内部的应力分布，可以制备出具有不同网孔面积和金属线条倾斜概率分布的Cu网状薄膜。系统研究了Cu网状薄膜中结构参数随机化对其性能的影响，包括高阶衍射能量的均匀化、光电性能以及电磁干扰屏蔽效果（EMI屏蔽效果，简称EMI SE）。实验结果表明，增加结构随机化程度可以有效抑制高阶衍射能量，使归一化高阶衍射能量降低至-3.93 dB。此外，这种Cu网状薄膜对成像系统性能的影响很小，分辨率仅从80.6 lp/mm略微下降到71.8 lp/mm。同时，随机化程度最高的Cu网状薄膜表现出极低的电阻率（3.31 Ω/sq）、较高的可见光透射率（在550 nm处为88.7%）、优异的优值（FoM=913.69），以及在X波段出色的EMI屏蔽效果（平均EMI屏蔽效果为33.18 dB）。这些发现表明，具有结构随机化的金属网状薄膜为提高高性能光电成像系统中的EMI屏蔽效果提供了一种有效策略。