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介质阻挡放电等离子体沉积氟碳薄膜研究

牛金海  冯志庆  李伟  尹晔珺  谷建东  张莲莲  刘东平  
【摘要】:在低气压下介质阻挡放电(DBD)等离子体中,C4F8作为源气体,在Si基底上沉积出表面致密,憎水性良好的FC薄膜根据原子力显微镜(AFM)的检测结果,随着电源放电频表面致密,憎水性良好的FC薄膜。根据原子力显微镜(AFM)的检测结果,随着电源放电率的升高,FC薄膜的表面粗糙度随之升高;但随沉积气压的升高,FC薄膜的表面粗糙度明显下降。X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)的分析结果都表明,FC薄膜中主要的组分为CF3,CF2,-CF-CF,-CF-C,C-CFx和C-H,并且随着沉积气压的升高,薄膜中CF2官能团有了明显增加,而交联结构随之减少,但电源放电频率的改变对薄膜成分影响很小。静态接触角测量结果表明,在低气压下,采用DBD等离子体制备的FC薄膜均具有良好的憎水性,改变电源放电频率及沉积气压对所制备的FC膜的憎水性能影响较小。但放电频率对薄膜沉积速率有较明显的影响,随着放电频率的增加,薄膜的沉积速率显著提高。利用大气压介质阻挡放电法沉积FC薄膜,且SEM结果显示在C4F8含量的较小时,沉积的FC薄膜较均匀,质量较高。XPS分析表明C4F8含量的增大促进了薄膜中交联结构的产生。

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