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四氟乙烷电浆与八氟环丁烷电浆沉积特性小议

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-31 09:05:00【

  四氟乙烷是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂,也是目前主流的环保制冷剂,广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加。用作食品气雾喷射剂、介质气体,也用于替代CFC-12的混合制冷剂的组分之一。对臭氧层无破坏作用,但是是一种强烈的温室气体,其全球变暖潜能值达10300。最近有科学家对四氟乙烷电浆与八氟环丁烷电浆沉积特性进行了比较和探讨。

 

八氟环丁烷-纽瑞德特气

 

  科学家所使用电浆镀膜设备为射频(Radio-frequency, RF)电浆源,单体为四氟乙烷(1,1,1,2- tetrafluoroethane, C2H2F4)及八氟环丁烷 (Octafluorocyclobutane,C4F8)。本研究主要分为三部份,第一部份主要使用连续式电浆对两种不同单体进行电浆沉积,并改变电浆参数有系统压力及电浆功率,经由光放射光谱仪量测 电浆辉光放电时之物种生成与其发光强度之不同,并与拍摄辉光放电图互相搭配比较。薄膜厚度量测以光学膜厚仪,再藉由水滴接触角量测仪来测量氟碳薄膜表面之 亲疏水性,并使用Owen方法计算其基材表面之表面自由能。在化学分析上,使用傅立叶转换红外线光谱仪测量薄膜之官能基,在半定量方面,X射线光电子能谱 仪测量表面之元素组成比以分析探讨薄膜之性质。物理分析上,使用扫描式电子显微镜观察薄膜表面形貌之差异。第二部份主要使用脉衝式电浆源改变不同能量循环(Duty cycle)于两种不同单体来进行电浆沉积,并与第一部份连续式电浆进行比较,最后第三部份,为固定能量循环(Duty cycle),改变系统压力及平均功率等电浆参数。探讨不同参数下,对材料表面疏水性影响。


  四氟乙烷与八氟环丁烷电浆沉积之氟碳薄膜表面成功地使材料之表面成为疏水性之表面,四氟乙烷电浆于特定参数下,使硅晶圆可达到疏水角度为150°左右,使硅晶圆表面达到超疏水性。在化性分析上,观察此氟碳薄 膜沉积之化学物种主要为CF2,影响其疏水性之主要原因。在脉衝式电浆中,降低能量循环后,于物性分析上,表面粗糙度则较为粗糙,且有缎带状沉积出现,使得水滴接触角达到超疏水性。

 

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