摘要：與傳統塊狀材料相比,納米多層膜因其小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應,表現出獨特的光、磁、電、力學和熱學性能,可作為光電材料、光吸收材料、電磁波吸收材料、磁記錄材料和低溫連接材料,被廣泛應用于光學器件、半導體、電磁防護、加工制造、表面防護以及電子封裝等領域。納米多層膜的微觀結構與宏觀物理力學性能具有強烈的尺度效應。由于受制備工藝所限,納米多層膜內部存在的空位、位錯等缺陷導致其在復雜服役環境中難以完全滿足耐熱、耐磨和耐腐蝕等要求,限制了納米多層膜的發展。而在集成電路和芯片制造領域,納米多層膜器件常處于偏離常溫的苛刻工作環境中,具有較高表面自由能的亞穩態納米多層膜在受熱情況下會通過兩相互擴散、層內脫離和界面結構變化等方式,趨向達到低能量的穩定結構,從而破壞了多層膜內部的微觀結構,導致其熔點降低、超硬等特性消失或減弱。因此,研究納米多層膜的微觀結構演化、熱穩定性及其失效機理,直接關系到納米多層膜體系的服役壽命和可靠性。退火工藝作為一種常見的熱處理手段,被廣泛應用于消除金屬內部的缺陷,從而達到改善材料性能的目的。對于在高溫條件下工作的納米多層膜,退火工藝也是延長其使用壽命的有效手段。目前退火工藝在納米多層膜研究中的主要應用方向有:(1)通過改變退火溫度、保溫時間和冷卻速度,改善納米多層膜的性能;(2)通過提高退火上限溫度,研究退火溫度對納米多層膜熱穩定性的影響,獲得保持微觀結構穩定的臨界溫度。研究發現,適當的退火工藝可以細化納米多層膜的晶粒結構,增加致密度,降低缺陷密度,誘導產生特殊結構,增強原子與位錯的交互作用,從而提高薄膜的透光率,改善薄膜光學性能或磁學、電學和力學性能;(3)在