فرآیند پلیمریزاسیون مستقیم پلاسما

فرآیند پلیمریزاسیون مستقیم پلاسما

فرآیند پلیمریزاسیون پلاسما هم برای تجهیزات پلیمریزاسیون الکترود داخلی و هم برای تجهیزات پلیمریزاسیون الکترود خارجی نسبتاً ساده است، اما انتخاب پارامتر در پلیمریزاسیون پلاسما اهمیت بیشتری دارد، زیرا پارامترها تأثیر بیشتری بر ساختار و عملکرد لایه‌های پلیمری در طی پلیمریزاسیون پلاسما دارند.

مراحل عملیات پلیمریزاسیون مستقیم پلاسما به شرح زیر است:

(1) جاروبرقی

خلاء زمینه پلیمریزاسیون در شرایط خلاء باید به 1.3×10-1Pa پمپ شود.برای واکنش های پلیمریزاسیون که نیازمند الزامات ویژه برای کنترل محتوای اکسیژن یا نیتروژن هستند، نیاز به خلاء پس زمینه حتی بیشتر است.

(2) مونومر واکنش شارژ یا گاز مخلوط گاز حامل و مونومر

درجه خلاء 13-130Pa است.برای پلیمریزاسیون پلاسما که نیاز به کار دارد، حالت کنترل جریان و سرعت جریان مناسب باید انتخاب شود، معمولاً 10.100 میلی لیتر در دقیقه.در پلاسما، مولکول‌های مونومر با بمباران ذرات پرانرژی یونیزه شده و جدا می‌شوند و در نتیجه ذرات فعالی مانند یون‌ها و ژن‌های فعال به وجود می‌آیند.ذرات فعال فعال شده توسط پلاسما می توانند در سطح مشترک فاز گاز و فاز جامد تحت پلیمریزاسیون پلاسما قرار گیرند.مونومر منبع پیش ساز پلیمریزاسیون پلاسما است و گاز و مونومر ورودی واکنش باید خلوص خاصی داشته باشند.

(3) انتخاب منبع تغذیه تحریک

پلاسما را می توان با استفاده از منابع انرژی DC، فرکانس بالا، RF یا مایکروویو تولید کرد تا محیط پلاسما را برای پلیمریزاسیون فراهم کند.انتخاب منبع تغذیه بر اساس الزامات ساختار و عملکرد پلیمر تعیین می شود.

(4) انتخاب حالت تخلیه

برای نیازهای پلیمری، پلیمریزاسیون پلاسما می تواند دو حالت تخلیه را انتخاب کند: تخلیه مداوم یا تخلیه پالس.

(5) انتخاب پارامترهای تخلیه

هنگام انجام پلیمریزاسیون پلاسما، پارامترهای تخلیه باید از پارامترهای پلاسما، خواص پلیمر و الزامات ساختاری در نظر گرفته شوند.مقدار توان اعمال شده در طول پلیمریزاسیون با حجم محفظه خلاء، اندازه الکترود، سرعت جریان و ساختار مونومر، سرعت پلیمریزاسیون و ساختار و عملکرد پلیمر تعیین می شود.به عنوان مثال، اگر حجم محفظه واکنش 1 لیتر باشد و پلیمریزاسیون RF پلاسما اتخاذ شود، قدرت تخلیه در محدوده 10 تا 30 وات خواهد بود.در چنین شرایطی، پلاسمای تولید شده می‌تواند برای تشکیل یک لایه نازک روی سطح قطعه کار جمع شود.نرخ رشد فیلم پلیمریزاسیون پلاسما با منبع تغذیه، نوع مونومر و سرعت جریان و شرایط فرآیند متفاوت است.به طور کلی، نرخ رشد 100nm/min~1um/min است.

(6) اندازه گیری پارامتر در پلیمریزاسیون پلاسما

پارامترهای پلاسما و پارامترهای فرآیندی که در پلیمریزاسیون پلاسما باید اندازه گیری شوند عبارتند از: ولتاژ تخلیه، جریان تخلیه، فرکانس تخلیه، دمای الکترون، چگالی، نوع گروه واکنش و غلظت و غیره.

——این مقاله توسط Guangdong Zhenhua Technology منتشر شده استتولید کننده ماشین آلات پوشش نوری.