Original title: Syntéza polymerů s nízkou hustotou zesítění pomocí plazmové polymerace
Translated title: Synthesis of low-crosslinked polymers by plasma polymerization
Authors: Kuchtová, Štěpánka ; Bránecký, Martin (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2021
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zabývá plazmochemickou depozicí z plynné fáze (PECVD), konkrétně plazmovou polymerací, která byla použita pro syntézu tenkých polymerních vrstev s nízkou hustotu zesítění. Organokřemičité tenké vrstvy byly nanášeny na křemíkový substrát vysokofrekvenčním (RF) kapacitně vázaným plazmatem v depoziční komoře. Ke stanovení tloušťky vrstvy a jejích optických vlastností byla použita spektroskopická elipsometrie. Chemická struktura vrstev byla zkoumána prostřednictvím infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací a mechanické vlastnosti byly zkoumány nanoindentací. V souvislosti se snahou o dosažení nízké hustoty zesítění materiálu byl zkoumán vliv výkonu a self-biasu (USB) na chemickou strukturu, mechanické a optické vlastnosti připravených vrstev, které s hustotou zesítění souvisejí. Nízko zesítěné plazmové polymery se podařilo syntetizovat při self-biasu na úrovni 1 V, který odpovídá přibližně RF výkonu 0,1 W. Tento materiál lze charakterizovat hustotou 1,2 g·cm-3, modulem pružnosti 4 GPa, tvrdostí 0,04 GPa a indexem lomu 1,53 při 633 nm (vlnová délka He-Ne laseru). Infračervená spektroskopie potvrdila, že tento plazmový polymer je tvořen uhlíkovou sítí s menším množstvím zabudovaných křemíkových atomů, a především nejvyšší koncentrací vinylových skupin ve srovnání s plazmovými polymery připravenými při vyšších výkonech. This bachelor thesis deals with plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD), specifically plasma polymerisation, which has been used for the synthesis of low density crosslinked polymer thin films. Organosilicon thin films were deposited on a silicon substrate by radio frequency (RF) capacitively coupled plasma in a deposition chamber. Spectroscopic ellipsometry was used to determine the layer thickness and its optical properties. The chemical structure of the layers was investigated by Fourier transform infrared spectroscopy and the mechanical properties were investigated by nanoindentation. The effect of power and self-bias (USB) on the chemical structure, mechanical and optical properties of the as-prepared layers, which are related to the crosslinking density, was investigated in the context of achieving low crosslinking density of the material. Low crosslinked plasma polymers were synthesized at a self-bias level of 1 V, which corresponds to an approximate RF power of 0,1 W. This material can be characterized by a density of 1, 2 g·cm-3 an elastic modulus of 4 GPa, a hardness of 0,04 GPa and a refractive index of 1.53 at 633 nm (He-Ne laser wavelength). Infrared spectroscopy confirmed that this plasma polymer is composed of a carbon network with fewer embedded silicon atoms and, in particular, the highest concentration of vinyl groups compared to plasma polymers prepared at higher powers.
Keywords: chemical vapor deposition; infrared spectroscopy; plasma enhanced chemical vapor deposition; plasma polymer; spectroscopic ellipsometry; tetravinylsilane; Thin films; chemická depozice z plynné fáze; infračervená spektroskopie; plazmochemická depozice z plynné fáze; plazmový polymer; spektroskopická elipsometrie; Tenké vrstvy; tetravinylsilan

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/201284

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-449305


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses