Plasman suora polymerointiprosessi

Plasman suora polymerointiprosessi

Plasmapolymeroinnin prosessi on suhteellisen yksinkertainen sekä sisäisen että ulkoisen elektrodin polymerointilaitteissa, mutta parametrien valinta on tärkeämpää plasmapolymeroinnissa, koska parametreilla on suurempi vaikutus polymeerikalvojen rakenteeseen ja suorituskykyyn plasmapolymeroinnin aikana.

Suoran plasmapolymeroinnin toimintavaiheet ovat seuraavat:

(1) Imurointi

Tyhjiöolosuhteissa tapahtuvan polymeroinnin taustatyhjiön tulisi olla 1,3 × 10⁻¹ Pa. Polymerointireaktioissa, jotka vaativat erityisiä vaatimuksia happi- tai typpipitoisuuden hallitsemiseksi, taustatyhjiön tarve on vielä suurempi.

(2) Varauksen reaktiomonomeeri tai kantokaasun ja monomeerin seoskaasu

Tyhjiön aste on 13–130 Pa. Plasmapolymeroinnissa on valittava sopiva virtauksen säätötila ja virtausnopeus, yleensä 10–100 ml/min. Plasmassa monomeerimolekyylit ionisoituvat ja hajoavat energisten hiukkasten pommituksella, jolloin syntyy aktiivisia hiukkasia, kuten ioneja ja aktiivisia geenejä. Plasman aktivoimat aktiiviset hiukkaset voivat läpikäydä plasmapolymeroinnin kaasufaasin ja kiinteän faasin rajapinnassa. Monomeeri on plasmapolymeroinnin esiasteen lähde, ja syötetyn reaktiokaasun ja monomeerin on oltava tietyn puhtauden omaavia.

(3) Herätevirtalähteen valinta

Plasmaa voidaan tuottaa käyttämällä tasavirta-, korkeataajuus-, radiotaajuus- tai mikroaaltovirtalähteitä plasma-ympäristön luomiseksi polymeroinnille. Virtalähteen valinta määräytyy polymeerin rakennetta ja suorituskykyä koskevien vaatimusten perusteella.

(4) Purkaustilan valinta

Polymeerivaatimuksia varten plasmapolymeroinnissa on kaksi purkaustilaa: jatkuva purkaus tai pulssipurkaus.

(5) Purkausparametrien valinta

Plasmapolymeroinnissa on otettava huomioon purkausparametrit plasmaparametrien, polymeerin ominaisuuksien ja rakennevaatimusten osalta. Polymeroinnin aikana käytetyn tehon suuruus määräytyy tyhjiökammion tilavuuden, elektrodin koon, monomeerin virtausnopeuden ja rakenteen, polymerointinopeuden sekä polymeerin rakenteen ja suorituskyvyn mukaan. Esimerkiksi, jos reaktiokammion tilavuus on 1 litra ja käytetään RF-plasmapolymerointia, purkausteho on 10–30 W. Tällaisissa olosuhteissa syntyvä plasma voi aggregoitua muodostaen ohuen kalvon työkappaleen pinnalle. Plasmapolymerointikalvon kasvunopeus vaihtelee virtalähteen, monomeerin tyypin ja virtausnopeuden sekä prosessiolosuhteiden mukaan. Yleensä kasvunopeus on 100 nm/min–1 µm/min.

(6) Parametrien mittaus plasmapolymeroinnissa

Plasmapolymeroinnissa mitattavia plasmaparametreja ja prosessiparametreja ovat: purkausjännite, purkausvirta, purkaustaajuus, elektronien lämpötila, tiheys, reaktioryhmän tyyppi ja konsentraatio jne.

——Tämän artikkelin julkaisi Guangdong Zhenhua Technology, aoptisten pinnoituskoneiden valmistaja.