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研究生: 黃靜瑩
Ching-Ying Huang
論文名稱: 大氣電漿束對類鑽碳膜之表面處理與分析
DLC surface treatments by atmospheric pressure plasma jet
指導教授: 寇崇善
Chwung-Shan Kou
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 大氣電漿束類鑽碳膜表面能
外文關鍵詞: APPJ, DLC, surface energy
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  • 本研究目的係利用低溫、均勻的大氣電漿束處理類鑽碳膜,並研究其表面能的改變。本實驗中,先使用13.56 MHz之電容式射頻電漿源,功率100 W、壓力10 mTorr、沉積時間15 min、氣體H2:CH4=1:1,成長類鑽碳膜,再以大氣電漿束,以固定60度角的方式,通入氣體Ar或He,改變不同的功率與流量,處理DLC試片,經由量測接觸角,來了解表面能的變化。同時使用化學能量分析電子術(ESCA)、Langmuir probe、與光學放射頻譜分析儀(OES)量測系統,來分析造成表面能改變的因素。
    經大氣電漿束處理後的類鑽碳膜,接觸角會下降,表面能的極性項會大幅增加,而非極性項會稍稍下降。因為經大氣電漿束處理,會打斷DLC表面的聚合物長鍊鍵結,造成表面能非極性項的值降低,同時,大氣電漿束會激發游離大氣中的O2與N2形成氧的活化粒子,對基板表面蝕刻,而與表面的碳原子形成極性鍵結,造成較強的極性。當功率增加,氧的活化粒子變多,表面的C-O鍵結增加;當流量增加,大氣電漿束噴口前端的壓力減小,有更多大氣中的O2與N2靠近噴口前端,因此更多C-O鍵結於類鑽碳膜的表面形成,造成表面能的極性項隨流量增加而增加。


    Chapter 1 簡介 1.1 類□膜 1.2 大氣電漿源 1.3 研究目的 Chapter 2 實驗設備系統 2.1 射頻電容式電漿源 2.2 大氣電漿束 2.3 表面分析系統 2.3.1 表面能量測系統 2.3.2 化學能量分析電子術量測系統 2.3.3 Langmuir Probe 量測系統 2.3.4 光譜儀量測系統 Chapter 3 量測方法及分析原理 3.1 表面能理論分析 3.2 Langmuir probe理論分析 3.2.1 I-V特性曲線的分析 3.2.2 圓柱型探針 3.2.3 數據計算 Chapter 4 實驗結果與分析 4.1 表面能數據分析 4.2 化學能量分析電子術數據分析 4.3 Langmuir probe數據分析 4.4 光譜儀數據分析 Chapter 5 結論 參考文獻

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