聚合单体对制备SiOx高阻隔性薄膜性能的影响

论述在食品包装保质保鲜方面,对普通包装基材PET、BOPP等表面采用等离子体化学气沉积一层纳米级透明的SiOx层高阻隔层.实验采用13.56MHz的射频等离子体装置,分别以四甲基二硅氧烷(TMDSO)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)为单体、氧气为反应气体、氩气为电离气体,在载玻片、单晶硅片、PET、BOPP等包装基材上沉积硅氧阻隔膜.比较了不同单体在制备氧化硅阻隔膜时各种工艺参数影响.通过傅立叶红外谱仪(FTIR)分析,扫描电子显微镜(SEM)表征,研究沉积膜的化学组成和结合状态;采用透湿测试仪测试薄膜的透湿性能,研究工艺参数的变化、表面的结构变化、形貌改变等对薄膜的阻隔性能影响原因.     

Roll-to-roll MPECVD中氧气浓度对氧化硅薄膜性能的影响

介绍了用磁增强等离子体化学气相沉积技术在连续(Roll-to-Roll)系统中,于PET薄膜表面沉积纳米SiOx阻隔层薄膜的工艺。研究不同的工艺条件下,薄膜的阻隔性能,硬度及其影响的因素。实验得到,在单体和氧气的混合反应气体,氧气的比例提高,薄膜中杂质成分较少,薄膜趋向于较硬的类石英膜,薄膜的铅笔硬度提高。通过红外光谱仪对薄膜成分进行分析,给出影响薄膜硬度和原因。     

新型高阻隔有机氧化硅薄膜制备

采用等离子体化学聚合,在氧化硅层表面聚合单层甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改善其脆性,提高氧化硅薄膜阻隔性能和柔韧性能的研究.通过无机氧化硅层和有机GMA层交叠沉积来研究不同沉积参数对薄膜的阻隔性能影响.红外光谱(FTIR)分析在1030 cm-1和1730 cm-1处出现硅氧和羰基特征峰表明沉积薄膜为氧化硅和GMA.通过透氧性能测试(OTR)表明,沉积薄膜叠合顺序为氧化硅/GMA/氧化硅并且叠合六层时阻氧性最好,OTR为0.125(ml/m2·24 h)(原膜为130(mL/m2·24 h)).表面形貌分析表明薄膜由表面粗糙度较高的氧化硅层和粗糙度较低的有机GMA混合叠加在一起,并进一步从表面形貌角度说明三层叠合时,薄膜OTR较好的原因.按照GB/T 10004-1998标准,采用CPP为内封层,湿式复合工艺实验表明,复合薄膜的热封层良好、机械性能好.     

PECVD法生长氮化硅工艺的研究

采用了等离子体增强化学气相沉积法(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)在聚酰亚胺(polyimide,PI)牺牲层上生长氮化硅薄膜,讨论沉积温度、射频功率、反应气体流量比等工艺参数对氮化硅薄膜的生长速率、氮硅比、残余应力等性能的影响,得到适合制作接触式射频MEMS开关中悬梁的氮化硅薄膜的最佳工艺条件.     

等离子体技术制备氧化硅阻隔层薄膜的研究

采用无任何污染的等离子体技术,进行SiOx薄膜的沉积:电子束蒸发氧化硅、离子源辅助电子束蒸发氧化硅、磁控溅射沉积氧化硅、离子源辅助磁控溅射沉积氧化硅、等离子体化学气相沉积SiOx等,并对所沉积的薄膜进行结构性能的比较研究.     

MPECVD中氧化硅阻隔层性能的研究

介绍了用磁增强等离子体化学气相沉积技术在连续(Roll-to-Roll)系统中,在PET薄膜表面沉积纳米SiOx阻隔层薄膜的工艺。研究了不同工艺条件下,薄膜的阻隔性能、颜色变化及其影响因素。实验得到:在单体和氧气的混合反应气体中,提高氧气的比例有利于增加薄膜透明性,并且得到的氧化硅膜由黄褐色趋近于无色透明。通过红外光谱仪对薄膜的成分进行了分析,用分光光度计和紫外可见分光光度计测量了薄膜颜色和透明性变化,分析了其影响产生的机理。     

温度与气压对脉冲PECVD沉积氧化铝薄膜的影响

在有机基体表面等离子体增强化学气相沉积(PECVD) Al_2O_3薄膜是提高其阻隔性能的有效方法,而高品质的Al_2O_3薄膜是提高阻隔性的关键因素之一。脉冲射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)可以实现比热化学气相沉积技术更宽的气体工作压力、更多的单体选择和更好的薄膜性能,适合于制备高质量的薄膜。本文报道采用脉冲RF-PECVD氧化铝薄膜,且对影响薄膜结构和性能的工艺参数进行研究。通过椭圆偏振仪测量Al_2O_3的生长速率和折射率;利用红外光谱、扫描电镜和原子力显微镜对沉积的Al_2O_3薄膜进行成分、结构、表面粗糙度和形貌分析、测量和表征;采用透湿仪测量在有机聚酯薄膜表面沉积Al_2O_3层的阻隔性能。结果表明:薄膜沉积过程中的工作气压和沉积温度对脉冲RF-PECVD薄膜性能影响较大,在一定的沉积温度范围内,沉积的Al_2O_3薄膜为无色、透明、表面结构平滑致密;在温度相同的条件下,工作气压越高,纳米膜生长速率越快;而在相同工作气压下,沉积温度越低,薄膜生长速率越快。     

等离子体技术制备高阻隔薄膜作用方式和应用现状（二）

近年来，在食品和药品包装、可穿戴有机电子封装、有机发光二极管（OLED）和量子点封装、真空绝缘板密封、生物医学和可再生能源防护等方面，以柔性塑料为基体的阻湿、阻氧、高透明的薄膜得到了广泛的应用，促进了阻隔膜制备技术的发展。等离子体技术在阻隔膜制备中显示出独特的优势，包括：可以大规模生产制备阻隔膜、薄膜性能优异、产品成本低廉等。这些等离子体技术包括等离子体增强物理气相沉积（PEPVD）、等离子体增强/辅助化学气相沉积（PECVD/PACVD）和等离子体增强/辅助原子层沉积（PEALD/PAALD）技术等。综述了基于等离子体技术制备阻隔膜的方法和理论，主要介绍等离子体源、等离子体作用方式、等离子体诊断和等离子体增强沉积阻隔膜的生长机制，以阐明等离子体参数和阻隔膜制备及性能之间的内在联系，为阻隔薄膜乃至类似柔性功能材料的制备和应用提出指导性建议。     

磁控溅射制备AZO/Ag/AZO透明导电膜的性能研究

选择ZnO2与Al2O3质量比为97：3的靶材为溅射源,用射频磁控溅射法室温下在玻璃基底上沉积AZO／Ag／AZO薄膜,讨论了氧流量变化对薄膜透光率、方阻及表面形貌的影响并深入分析了机理。研究结果表明,氧流量变化会导致薄膜沉积厚度的变化,氧流量为4时薄膜沉积速率最快。沉积AZO时充入氧气会使整个膜系的透光率不随Ag层增厚明显降低,并且会使膜系的方阻降低。在最优氧流量为4L／min（标准状态下,下同）上下各沉积59nm的AZO与氧流量为0时沉积33nm银层相匹配的复合膜在可见光区（包括基底）的透光率达到90％,方阻为2．5Ω/□。     

TMGa流量对玻璃衬底上低温沉积GaN的影响

采用电子回旋共振-等离子体辅助增强金属有机物化学气相沉积两步生长法在玻璃衬底上低温沉积GaN薄膜。利用原位反射高能电子衍射、X射线衍射、室温透射光谱和原子力显微镜,研究了不同TMGa流量条件下沉积的GaN薄膜的结晶性、光学性质和表面形貌。结果表明,TMGa流量对GaN薄膜质量影响很大,TMGa流量约为1.4cm3/min(标准状态)条件下沉积的GaN薄膜结晶性较好,呈高度c-轴择优取向,420～1110nm波长光区内透过率超过90%,薄膜表面由大小均匀的亚微米量级表面岛按一致取向堆砌而成。