PECVD 實(shí)驗(yàn)裝置為平板式電容式耦合放電裝置，單體通過真空室的負(fù)壓引入真空室，然后在RF 電源(13.56MHz)的激發(fā)下形成等離子體。通過等離子體化學(xué)氣相沉積在基片表面形成Siox 薄膜。實(shí)驗(yàn)采用射頻電源為OW～500W，單體、Ar 經(jīng)由控制閥控1，2，3 輸入到反應(yīng)腔體。

電源為40KHz。樣品準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)中所使用基材為PET、載玻片和單晶硅。在放入真空室之前基材都是經(jīng)過乙醇超聲波清洗5 分鐘，然后吹干。

在樣品結(jié)構(gòu)性能分析中，F(xiàn)TIR 分析是在日本島津公司生產(chǎn)的FTIR－8400 型傅立葉變換紅外光譜儀上進(jìn)行，波長(zhǎng)掃描范圍是400cm－1～4000cm－1，精度為4cm－1；薄膜的阻隔性能采用美國Illinois 生產(chǎn)的8001 透氧儀(廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司代理)測(cè)量氧的透過性、蘭光TSY－Tl 透濕性測(cè)試儀測(cè)量水蒸氣的透過性。單體由Sigma－Aldrich(中國)采購，沒有進(jìn)行進(jìn)一步的提純。

結(jié)果和分析

1.薄膜的結(jié)構(gòu)分析

①薄膜的紅外光譜圖

為在HMDSO和氧氣條件下沉積的氧化硅薄膜紅外光譜圖。譜圖中峰值在1060cm－1～1070cm－1、805cm－1～810cm－1 都顯示出氧化硅兩個(gè)主要特征峰，分別代表Si－O－Si 結(jié)構(gòu)中的伸展和彎曲振動(dòng)，表明等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積膜主要成分為氧化硅。比較發(fā)現(xiàn)PECVD 和PDPs 制備的SiO2 薄膜除Si－O 伸縮振動(dòng)吸收峰外，有1200cm－1～1500cm－1，1248cm－1 的Si(CH3)伸縮振動(dòng)峰，1409cm－1CH2－Si－變形振動(dòng)峰，1469 cm－1 處的CH2 剪式或CH2－C－CH2 變形振動(dòng)峰。在相同條件下，PECVD 和PDPs 沉積氧化硅薄膜的速率隨氧氣的分壓增加而降低，Si－O 伸縮振動(dòng)峰隨氧氣的減少變得尖銳而狹窄，這說明少量的氧氣可以得到高純度的SiO2。

②SIOx 薄膜的XPS 分析

表示了氧化硅薄膜的XPS 分析譜圖。其中結(jié)合能為103.2ev 對(duì)應(yīng)于Si2p，532.10eV 對(duì)應(yīng)于01s，284.88 為Cls。由此我們可得出薄膜中含有Si、O、C 元素，其Si／O=1.56，并且峰較尖銳，半高寬較小。

2.阻隔性分析

①PECVD 制備氧化硅

HMDSO／氧氣比例影響

增加氧的濃度能明顯提高薄膜的阻隔性能。隨著氧氣的比例增大，薄膜的阻隔性先上升后下降。在保持等離子體放電參數(shù)和薄膜厚度相同的條件下，當(dāng)氧氣和氬氣比例不同時(shí)，薄膜的阻隔性有很大區(qū)別。隨著氬氣的增加，阻隔性先增加，在氧氣和氬氣比例1：1 時(shí)，阻隔性最高，提高近10 倍。但隨著氬氣比例繼續(xù)增大，阻隔性降低，在氬氣比例大于75%時(shí)，阻隔性變化趨于穩(wěn)定。