فرآیند پلیمریزاسیون مستقیم پلاسما

فرآیند پلیمریزاسیون مستقیم پلاسما

فرآیند پلیمریزاسیون پلاسما برای هر دو نوع تجهیزات پلیمریزاسیون الکترود داخلی و تجهیزات پلیمریزاسیون الکترود خارجی نسبتاً ساده است، اما انتخاب پارامتر در پلیمریزاسیون پلاسما اهمیت بیشتری دارد، زیرا پارامترها تأثیر بیشتری بر ساختار و عملکرد فیلم‌های پلیمری در طول پلیمریزاسیون پلاسما دارند.

مراحل عملیاتی پلیمریزاسیون پلاسمای مستقیم به شرح زیر است:

(1) جاروبرقی کشیدن

خلاء پس‌زمینه پلیمریزاسیون تحت شرایط خلاء باید تا 1.3×10-1Pa پمپ شود. برای واکنش‌های پلیمریزاسیون که به الزامات ویژه‌ای برای کنترل محتوای اکسیژن یا نیتروژن نیاز دارند، نیاز به خلاء پس‌زمینه حتی بیشتر است.

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

درجه خلاء ۱۳-۱۳۰ پاسکال است. برای پلیمریزاسیون پلاسما که نیاز به کار دارد، حالت کنترل جریان و سرعت جریان مناسب، معمولاً ۱۰.۱۰۰ میلی‌لیتر در دقیقه، باید انتخاب شود. در پلاسما، مولکول‌های مونومر یونیزه شده و با بمباران ذرات پرانرژی از هم جدا می‌شوند و در نتیجه ذرات فعال مانند یون‌ها و ژن‌های فعال ایجاد می‌شوند. ذرات فعال فعال شده توسط پلاسما می‌توانند در فصل مشترک فاز گازی و فاز جامد، تحت پلیمریزاسیون پلاسما قرار گیرند. مونومر منبع پیش‌ساز برای پلیمریزاسیون پلاسما است و گاز واکنش ورودی و مونومر باید خلوص خاصی داشته باشند.

(3) انتخاب منبع تغذیه تحریک

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

(4) انتخاب حالت تخلیه

برای نیازهای پلیمری، پلیمریزاسیون پلاسما می‌تواند دو حالت تخلیه را انتخاب کند: تخلیه مداوم یا تخلیه پالسی.

(5) انتخاب پارامترهای تخلیه

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

(6) اندازه‌گیری پارامتر در پلیمریزاسیون پلاسما

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

——این مقاله توسط شرکت فناوری گوانگدونگ ژنهوا منتشر شده است.سازنده دستگاه های پوشش دهی نوری.