目的研究硅(Si)、氧(O)元素掺杂对类金刚石(Diamond like Carbon,DLC)薄膜沉积、结构、表面形貌以及阻隔性能的影响,为高效制备高阻隔硅氧共掺类金刚石(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜提供新的思路参考。方法利用微波等离子...目的研究硅(Si)、氧(O)元素掺杂对类金刚石(Diamond like Carbon,DLC)薄膜沉积、结构、表面形貌以及阻隔性能的影响,为高效制备高阻隔硅氧共掺类金刚石(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜提供新的思路参考。方法利用微波等离子体化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)基底表面沉积Si/O-DLC薄膜,具体研究反应单体中六甲基二硅氧烷(Hexaethyldisiloxane,HMDSO)含量对薄膜沉积和阻隔性能的影响。通过台阶仪、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)表征薄膜厚度、结构和微观形貌,并通过测试氧气透过率表征复合薄膜的阻隔性能。结果随着混合气体中HMDSO含量增加,薄膜的沉积速率提高,不同高度位置上沉积速率波动变弱,平均沉积速率最高达到310 nm·min^(–1),同时,薄膜中Si、O元素含量增加,相关的键合结构含量增加,薄膜表面致密性变差,氧气阻隔性能变弱;当HMDSO流量控制在1 mL·min^(–1)时,PET薄膜的氧气透过率可从未涂覆时的132mL·m^(2)·d^(–1)降低至2mL·m^(2)·d^(-1),阻隔性能明显改善。结论在一定工艺条件下,通过微波PECVD技术在PET薄膜表面涂覆Si/O-DLC薄膜,可明显改善其阻隔性能。展开更多
文摘目的研究硅(Si)、氧(O)元素掺杂对类金刚石(Diamond like Carbon,DLC)薄膜沉积、结构、表面形貌以及阻隔性能的影响,为高效制备高阻隔硅氧共掺类金刚石(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜提供新的思路参考。方法利用微波等离子体化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)基底表面沉积Si/O-DLC薄膜,具体研究反应单体中六甲基二硅氧烷(Hexaethyldisiloxane,HMDSO)含量对薄膜沉积和阻隔性能的影响。通过台阶仪、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)表征薄膜厚度、结构和微观形貌,并通过测试氧气透过率表征复合薄膜的阻隔性能。结果随着混合气体中HMDSO含量增加,薄膜的沉积速率提高,不同高度位置上沉积速率波动变弱,平均沉积速率最高达到310 nm·min^(–1),同时,薄膜中Si、O元素含量增加,相关的键合结构含量增加,薄膜表面致密性变差,氧气阻隔性能变弱;当HMDSO流量控制在1 mL·min^(–1)时,PET薄膜的氧气透过率可从未涂覆时的132mL·m^(2)·d^(–1)降低至2mL·m^(2)·d^(-1),阻隔性能明显改善。结论在一定工艺条件下,通过微波PECVD技术在PET薄膜表面涂覆Si/O-DLC薄膜,可明显改善其阻隔性能。