ABS塑料镀铝表面高功率脉冲射频磁控溅射沉积SiO2薄膜研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wukai110032
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为了提高ABS塑料镀铝表面的抗腐蚀性,本文用微波电子回旋共振(MW-ECR)系统,采用低功率连续射频磁控溅射技术和高功率脉冲射频磁控溅射技术,以Si为靶材,氩气和氧气为工作气体,在ABS塑料镀铝表面制备Si02薄膜。实验中我们用热电偶监测塑料表面镀膜时的临界温度,避免塑料样品过热变形;用PH为3.1-3.3的酸性NaCl·CuCl2溶液对两种方法制备的Si02薄膜进行腐蚀测试,对比薄膜的抗腐蚀性差异;用朗缪尔单探针系统测量薄膜制备时的等离子体参数,研究等离子体参数对Si02薄膜抗腐蚀性的影响。实验结果表明:在ABS塑料表面采用磁控溅射技术镀膜温度不能超过70℃,否则样品会过热变形。连续射频100W制备的薄膜抗腐蚀时间不超过80min,而脉冲射频400W和500W制备的薄膜抗腐蚀时间长达到4个小时。这说明脉冲射频磁控溅射制备的Si02薄膜抗腐蚀性更好。采用朗缪尔单探针系统诊断两种放电模式的等离子参数,我们发现连续射频磁控溅射放电功率100W时等离子体密度为1.25×109cm-3,高功率脉冲射频磁控溅射放电功率分别为200W、300W、400W和500W时的等离子体密度是连续射频磁控溅射放电时的1.5-7倍;连续射频放电功率100W时的电子温度接近3eV,脉冲射频放电的平均电子温度分别为10.62eV、10.46eV、10.18eV、9.87eV,两者相差约3倍;连续射频磁控溅射功率100W时等离子体的空间电位是11V,而脉冲射频磁控溅射的空间电位是连续射频放电的5-6倍。这说明电子密度、电子温度越高和空间电位越大Si02薄膜更致密,抗腐蚀性更好。同时我们发现脉冲射频放电的空间电位高达60eV-70eV,且高功率脉冲放电停止时空间电位与电子密度的变化并不同步,相差约半个周期。这种反常的现象有待以后继续研究。
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