等離子體薄膜界面概論

1、等離子體薄膜界面概論第1頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二等離子體是物質(zhì)第四態(tài)固體 冰液體 水氣體 水汽等離子體 電離氣體溫度00C1000C100000C附第2頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二 a.島狀生長(zhǎng) b.層狀生長(zhǎng) c.層加島生長(zhǎng)；表示分子層覆蓋度第一種是島狀生長(zhǎng)，當(dāng)在基底上成核以后，沉積繼續(xù)進(jìn)行，核將在三維方向長(zhǎng)大，不但增高而且擴(kuò)大成為 島狀。第二種是層狀生長(zhǎng)，在基底上一些分立的單分子層組成的臨界核。若繼續(xù)沉積，則首先形成一連續(xù)的單分子層，然后在第一分子層之上，再生長(zhǎng)單分子層第三種是層加上島狀生長(zhǎng)，是前述兩種模式的疊加，隨沉積量的增加既有

2、單分子層形成，在連續(xù)層上也有島狀的生長(zhǎng)。a)b)c)第3頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二 若A原子在B襯底上的生長(zhǎng)，UaaUab表明，AA鍵顯著弱 于AB鍵，A原子盡量和B結(jié)合在一起，形成層狀生長(zhǎng)。第4頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二若A原子在B襯底上的生長(zhǎng)，UaaUab表明，AA鍵顯著強(qiáng)于AB鍵，A原子將盡量結(jié)合在一起，并盡量減少和襯底B原子形成的AB鍵數(shù)，從而形成島狀生長(zhǎng)模式。第5頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二當(dāng)UabUaa時(shí)，A原子在B襯底上鋪滿一層后，而A原子尺應(yīng)變寸和B原子尺寸相差較大時(shí)，外延的A層中會(huì)出現(xiàn)壓應(yīng)

3、力或張應(yīng)力，從而引起應(yīng)變能的增加，而應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)配位錯(cuò)，此時(shí)在單層或幾層生長(zhǎng)后會(huì)出現(xiàn)島狀生長(zhǎng)。第6頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二薄膜的表面張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基底表面張力時(shí)，薄膜以較大的島狀結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)。類(lèi)似與油水鋪展，當(dāng)油水的粘附力比油的內(nèi)聚力小時(shí)，油就會(huì)在水的表面形成“透鏡”。相反，若薄面的表面張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基底表面張力時(shí)，薄膜以層狀結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)。類(lèi)似，當(dāng)油水的粘附力比油的內(nèi)聚力大時(shí)，油就會(huì)在水面上鋪展。第7頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二圖上，由于二者的表面張力的差異，Cd在W上良好的鋪展。圖下，由于W表面被氧化形成WO3 ， 而Cd就會(huì)在WO3表面上形成

4、島狀結(jié)構(gòu)。第8頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二 圖示：在MoS2上400的Au的形貌象（a）（b）(c) 開(kāi)始 b. 1-2s c. 60s圖a是某一時(shí)刻拍的掃描電鏡形貌象，可以看見(jiàn)A和B開(kāi)始結(jié)合。這個(gè)結(jié)合過(guò)程首 先是建立兩島之間的橋。對(duì)這個(gè)形成過(guò)程，認(rèn)為是外來(lái)原子在表面的擴(kuò)散，這些擴(kuò)散形成“橋”其導(dǎo)致表面能的減小，它有使表面能減小的趨勢(shì)。顯然島的結(jié)合時(shí)表面 能大量減小 圖c當(dāng)兩島接觸時(shí)將逐漸變成圓形，這樣就降到最小能態(tài)。 第9頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二 迷津結(jié)構(gòu)的形成 當(dāng)島的結(jié)合過(guò)程繼續(xù)下去，那么原來(lái)的多 個(gè)島就會(huì)相互連接構(gòu)成隨機(jī)走向的通

5、道。 就達(dá)到了薄膜形成基底的迷津結(jié)構(gòu)階段。 在各通道之間是裸露基底的空間。迷津通 道的形成是很迅速的。第10頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二 連續(xù)膜的形成 若繼續(xù)蒸積，空洞減小，空洞處可再凝結(jié)成 核，這些核繼續(xù)長(zhǎng)大，以后與通道結(jié)合，使空洞逐漸被填充，而達(dá)到連續(xù)膜階段。第11頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二塑料作為主要的印刷材料之一，具有原料來(lái)源豐富、易于加工制造、重量輕、價(jià)格低、有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能和較好的防水防潮性能、容易與其他材料復(fù)合等優(yōu)點(diǎn)，但是，塑料薄膜的低表面造成它不能完全滿足印刷工藝的要求。同時(shí)，作為印刷材料的塑料薄膜，在印刷時(shí)主要使用凹版

6、印刷，而凹版印刷使用的油墨主要用有害的甲苯、二甲苯為溶劑l3。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，取而代之的是以水為溶劑的水性油墨。水性油墨對(duì)塑料薄膜表面張力的要求更高，薄膜表面不進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚瑢o(wú)法在塑料表面進(jìn)行印刷。因此等離子體表面處理技術(shù)、提高塑料薄膜表面張力、改善塑料薄膜對(duì)油墨的粘合性，將發(fā)揮關(guān)鍵的作用。第12頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二第13頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二對(duì)PVC表面的處理，采用CO等離子體進(jìn)行表面處理，能大幅改善其表面性能，又能防止增塑劑的滲出，而通過(guò)借助等離子體接枝聚合，把等離子體處理時(shí)表面生成自由基作為支化點(diǎn)進(jìn)行

7、接枝，可使PVC具有持久的吸水性。等離子表面處理技術(shù)可以獲得以往工藝方法所得不到的處理結(jié)果。擴(kuò)大了塑料，纖維等高分子的應(yīng)用面，也提高了其使用價(jià)值。第14頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)41分，星期二無(wú)水膠印版材由三部分構(gòu)成:底基為粘墨的基材(一般為PET)，中間是成像層(吸光層)，表面是斥墨層。其中中間的成像層目前是由化學(xué)合成方法制備，產(chǎn)品性能較低，還污染環(huán)境。采用等離子體濺射法制備成像層，效率高、干式成型無(wú)污染，產(chǎn)品質(zhì)量上了一個(gè)新的臺(tái)階。數(shù)字制版版材另一關(guān)鍵技術(shù)是表面斥墨層材料制備及涂布工藝。同樣，目前工業(yè)上采用也是有污染的化學(xué)法。采用等離子體化學(xué)聚合方法，制備低表面能薄膜，是制備新型的數(shù)字版材表面斥墨層的新方法。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，等離子體放電模式對(duì)聚合膜性能影響較大。連續(xù)射頻PCVD法制備的薄膜雖然是低表面能的，但還不能達(dá)到不粘墨的要求，而采用脈沖PCVD法制備的薄膜