在真空环境中通过热能维持的化学工艺具有独特优势:在极低气压下实现温度与热容量的分离。非平衡等离子体放电可轻易达到数千摄氏度,而其热容量可能非常小,以至于即使在镀膜或处理过程中,精密的聚合物表面也不会受损。
Contact us工业PECVD工艺在真空环境中可以通过从纯直流到微波的电力或电磁电力来维持。供电频率越高,等离子体密度就越高,工艺速度也越快。然而,随着频率的提高,在大面积区域保持良好工艺均匀性变得越来越困难。
德国斯图加特大学的研究人员通过一项独特研发克服了这一局限。采用平行排列的同轴等离子线阵列,可实现大面积(可达平方米)的均匀等离子体放电。该技术将微波功率以横向电磁波(TEM)形式沿纯金属同轴线传输,在特定压力条件下注入真空腔体,其中同轴传输线的外导体被替换为熔融石英或氧化铝等耐火介质材料管。微波穿透介质管后,沿管体外表面激发形成稳定的等离子体放电。这种环形等离子体兼具气体电离功能和高衰减系数外导体特性,可产生超过1000毫米的线性等离子体放电,从而确保大面积基板上等离子体增强化学气相沉积的优异均匀性。
有机改性陶瓷镀膜技术
例如将六甲基二硅氧烷(HMDSO)或四乙氧基硅烷(TEOS)等液态化合物汽化后,与适量氧气共同通入真空反应腔。在适宜工艺条件下,微波功率将此混合气体转化为等离子体放电,能以高达1微米/秒的沉积速率在基材表面形成纯净石英层
富氧等离子体放电会氧化并去除HMDSO中硅氧主链中的所有有机化学成分,如碳和氢,从而形成具有自然化学计量比的石英层,这一点可以通过X射线光电子能谱(XPS)深度剖面分析证实。此类坚硬但脆性的镀层可使聚合物等软质基材表面硬化,使其具有抗刮擦性能。