發(fā)布時間：2018-01-22 11:41

  本文關(guān)鍵詞： 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 氟碳薄膜 疏水性 透過率　出處：《天津科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本論文以十四氟己烷、全氟萘烷、1H,1H,2H-全氟-1-癸烯和全氟聯(lián)苯為聚合單體,采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在基片上來沉積氟碳薄膜。通過接觸角測量儀來測定薄膜的靜態(tài)水接觸角(WCA)來分析其疏水性能,使用傅立葉紅外光譜(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)來分析其表面化學(xué)組成,通過原子力顯微鏡(AFM)來觀察所沉積薄膜的表面形貌,關(guān)于薄膜的透明性我們選用紫外可見分光光度計(UV-Vis)通過測量200-800 nm范圍內(nèi)對光的透過率來研究,表面等離子體共振(SPR)技術(shù)是用來測定納米級的薄膜厚度一種有效的手段。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明1H,1H,2H-全氟-1-癸烯(PFDE)是最佳的所需單體,一方面由于作為較高沸點(diǎn)的液體,能夠在室溫的條件下提供一個穩(wěn)定的單體流量速度。另一方面由于該單體含有較多的CF2基團(tuán),可以為疏水性薄膜提高大量的疏水官能團(tuán)。在不同的放電模式下沉積薄膜的水接觸角不同,連續(xù)波模式下在107°左右,并且在45天內(nèi)保持穩(wěn)定。脈沖條件下則可以達(dá)到120°左右,在第二天就下降到112°,但是隨著時間的延長而保持穩(wěn)定。通過紅外譜圖和XPS譜圖分析脈沖條件下的CF2含量要高于連續(xù)波模式下的,沉積條件為脈沖放電模式,放電功率為60 W,Ton/Toff=2 ms/75 ms的氟碳薄膜中CF2含量為54.5%,連續(xù)波放電模式下,放電功率60W的氟碳薄膜中CF2含量是37.8%。紫外可見實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)沉積薄膜厚度為30 nm時,在200-800 nm范圍內(nèi)透過率可以達(dá)到90%及以上,隨著薄膜厚度的增大光的透過率下降。在脈沖放電條件下(Ton/Toff=2 ms/18 ms),放電功率60 W,通過一系列不同沉積時間得到不同厚度的薄膜,模擬計算該條件下的沉積速率為1.0 nm/s。
[Abstract]:In this paper, 14 fluorohexane, 1H ~ (1) H ~ (-1) H ~ (1) H ~ (1) H ~ (-1) H ~ (2 +) -perfluoro-1-decene and perfluorinated biphenyls were used as polymeric monomers. Fluorocarbon films were deposited on substrates by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The hydrophobicity of the films was analyzed by measuring the static water contact angle (WCA) of the films by contact angle measurement. The surface chemical composition was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The surface morphology of the films was observed by atomic force microscopy (AFM). The transparency of the films is studied by measuring the transmittance of the films in the range of 200-800 nm. Surface plasmon resonance (SPR) technique is an effective method for measuring the thickness of nanocrystalline films. 2H-perfluoro-1-decene (PFDE) is the most suitable monomer, due on the one hand to the liquid with higher boiling point. It can provide a stable monomer flow rate at room temperature. On the other hand, the monomer contains more CF2 groups. It can increase a large number of hydrophobic functional groups for hydrophobic films. The water contact angles of the deposited films are different in different discharge modes and 107 擄in continuous wave mode. And it remained stable in 45 days, and reached 120 擄under pulse condition, and then decreased to 112 擄on the second day. However, with the prolongation of time, the content of CF2 in pulse mode is higher than that in continuous wave mode, and the deposition condition is pulse discharge mode. The content of CF2 in fluorocarbon films with 60 WN / Toff2 ms/75 Ms discharge power is 54.5 in continuous wave discharge mode. The CF2 content of the fluorocarbon films with discharge power of 60W is 37.80.The results of UV-Vis experiments show that the thickness of the deposited films is 30 nm. The transmittance can reach 90% and above in the range of 200-800 nm. The light transmittance decreases with the increase of film thickness, and the discharge power is 60W under the condition of pulse discharge. Thin films with different thickness were obtained by a series of different deposition times, and the deposition rate was calculated to be 1.0 nm / s under this condition.
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.2

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本文編號：1454568