以电浆辅助化学气相沉积法制备氧化矽
名词解释
- WVTR：水气穿透率，使用于包装/工业应用的柔性阻隔材料的水蒸气透过率
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HMDSO：六甲基二矽氧烷
图一、各种材料之水气透过率
摘要
1. 由图一可知，石英玻璃之WVTR远低于PET，故若于PET表面制备较纯之SiO2，则WVTR则会降低。
2. O2/HMDSO流量比对WVTR影响，氧化矽膜表面元素含量随O2/HMDSO流量比变化如表一所示，可知于一定比例下，O/Si比有最大值，且不含C。
表一、O2-to-HMDSO 流量比变化对氧化矽膜材之表面元素含量
3. O2/Ar流量比对WVTR影响，氧化矽膜表面元素含量随O2/Ar流量比变化。
由图二可知，气体比S=1时，有最低的WVTR值。
图二、不同的氧气/氩气混和气体比例下制备氧化矽/PET复合膜的水气透过率图
Gas flow ratio S，S=[O2/(O2+Ar)]，S变化值0、0.25、0.5、0.75和1
(电浆功率200W；腔体压力300mTorr；膜厚100nm)
4. 电浆功率对WVTR影响，氧化矽膜表面元素含量随电浆功率变化。
由表二可知，电浆功率250瓦时，Si/O比较50瓦时接近1:2。
表二、电浆功率变化对氧化矽膜材之表面元素含量
5. 腔体压力对WVTR影响，氧化矽膜表面元素含量随腔体压力变化。
由图三可知，于腔压250~450mTorr范围内，WVTR有随真空值下降之趋势。
图三、腔体压力变化之氧化矽/PET复合膜的水气透过率随之关系
(电浆功率250W；O2=40sccm；膜厚100nm)
结论
- O2/HMDSO流量比增加时，SiO2纯度提升，阻隔效果提升。
- O2/Ar流量比增加时，WVTR相对减少，阻隔效果提升。
- 电浆功率增加时，SiO2纯度提升，阻隔效果提升。
- 腔体压力降低时，WVTR相对减少，阻隔效果提升。
参考文献：
[1] 吴慧玲(民95)，“以电浆辅助化学气相沉积法制备氧化矽气体阻障层之研究”，中原大学化学工程研究所硕士论文