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研究生: 王志偉
論文名稱: 鐵氟龍表面之電漿處理與分析
Teflon surface processing by Plasma Immersion Ion Implantation
指導教授: 寇崇善
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: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 45
中文關鍵詞: 表面改質電漿離子佈值鐵氟龍表面能
外文關鍵詞: surface modification, PIII, Teflon, PTFE, surface energy, ESCA, ICP, plasma
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  • Teflon為碳氟結構極為完整的長鍊高分子聚合物,具有良好的化學性質(抗強酸、強鹼)、電氣性質(電極絕緣、高頻基板材料),以及易加工等特性,在工業上的用途很廣。但由於碳氟鍵結很強,使得表面呈疏水性,不易與其他材料接合,若加以表面改質能夠更廣泛的使用於生醫、化工、材料等用途。
    PIII表面改質技術使用負偏壓加速電漿內的正離子轟擊試片表面,造成表面鍵結的斷裂而形成碳的懸鍵,暴露在大氣中,不穩定的懸鍵和氧分子加以反應,鍵結成親水的官能基(C=O),水滴角量測由103o降到60o附近。但由於PIII的機制對斷鍵發生較無選擇性,容易在表面產生短鍊結構。
    將處理完的試片經過丙酮清洗,去除表面的短鍊分子可以發現其組成主要為C=O的鍵結,但對於物質表面的特性則需進一步的探討。而去除短鍊分子的試片可以由ESCA表面分析看出稍深層的CF2鍵結,其親水性沒有太大的變化(水滴角量測仍為60度附近)。


    第一章 簡介 1 1.1 前言……………………………………………………………1 1.2 電漿對板材表面的處理………………………………………1 1.3 鐵氟龍高頻材料基板…………………………………………3 1.4 研究動機………………………………………………………4 第二章 實驗設備系統 5 2.1 ICP電漿離子佈植系統……………………………………….5 2.2 接觸角量測系統………………………………………………8 2.3 ESCA化學能量分析儀……………………………………….10 第三章 實驗方法及步驟 12 3.1 鐵氟龍標準試片處理方法………………………………….12 3.2 電漿離子改質……………………………………………….13 3.2.1 實驗方法…………………………………………….13 3.2.2 電漿離子改質實驗流程…………………………….14 3.3 離子電流量測……………………………………………….17 3.3.1 量測方法…………………………………………….17 3.3.2 各項參數□………………………………………….21 第四章 實驗結果與分析 23 4.1 實驗前期量測結果………………………………………….23 4.2 實驗後期量測結果………………………………………….27 4.2.1 接觸角量測結果…………………………………….27 4.2.2 ESCA分析…………………………………………….30 4.2.3 改質前後表面的形態觀察………………………….34 第五章 結論 43 5.1 實驗結論…………………………………………………….43 5.2 未來研究方向……………………………………………….43 參考文獻……………………………………………………………45

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    13.Perkin-Elmer Coporation Physical Electronics Division, “Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy”

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