"NANOCOMPOZITE DE TIP METAL-POLIMER OBTINUTE PRIN TEHNICI COMBINATE CU PLASMA"
TE_229

---

 

Etapa II. Investigarea speciilor din plasma de polimerizare (PECVD) si de pulverizare magnetron (PVD); Sinteza prin depunere secventiala PECVD/PVD a nanocompozitelor metal - polimer cu frecventa de rezonanta plasmonica de suprafata controlata pentru diferite metale

 

Imagini reprezentative pentru Etapa II a proiectului TE_229

Schema sistemului experimental de sinteza a compozitelor de tip metal-polimer si diagnostica plasmei

# Sistemul experimental de sinteza a materialelor composite metal-polimer consta intr-o camera de vid din otel inoxidabil prevazuta cu o sursa de tip pulverizare magnetron si o sursa tip PECVD;
# Sursele de plasma sunt montate perpendicaular un ape cealalta si respective la un unghi de 45 ° fata de substrat;
# Sistemul permite expunerea secventiala sau simultana a substratului la sursele de plasma PVD si respectiv PECVD;
# Sistemul este conceput in asa fel incat sa permita montarea pe porturi perpendiculare a spectrometrului de masa, sistemului de sonde Langmuir si respectiv fibrei optice pentru analiza prin Spectroscopie optica de emisie.

 

# Investigatiile topografice si morfologice asupra compozitelor cupru-politiofen sugereaza formarea de structuri de tip core-shell constand in nanoparticule de cupru acoperite cu un strat subtire de politiofen;
# Masuratorile de spectroscopie elipsometrica, urmate de fitarea datelor experimentale cu modele optice potrivite conduc la o comportare a coeficientului de absorbtie cu un maxim de absorbtie puternic in jurul lungimii de unda de 740 nm, asociat cu un effect de rezonanta plasmonica de suprafata datorat prezentei nanoparticulelor de Cu in matricea polimerica obtinuta prin depunere in plasma.

 

# Spectrul de masa tipic pentru amestec Ar/C₄H₄S prezinta semnal asociat cu disocierea tiofenului in interiorul spectrometrului de masa, cu picuri majore corespunzatoare maselor C₄H₄S (84 amu), C₂H₂S (58 amu) si CHS (45 amu), picuri ale argonului - la 40 si 20 amu; acestea prezinta intensitate maxima la puterea maxima aplicata (20 W); la initierea descarcarii, este evidenta formarea specii noi, precum CS₂ la 76 amu;
# Semnalul de masa asociat ionilor cu mase mai mari decat cea a tiofenului (C₂H₃S₂⁺ (91 amu), C₄H₄S₂⁺ (116 amu), etc) dovedeste existent unor reactii de oligomerizare in volumul plasmei;
# Consumul moleculei de monomer prin fragmentare la introducerea in plasma (depletia) a fost calculat pentru semnalele de masa proeminente; o crestere brusca a acestuia are loc in urma initierii descarcarii chiar la valori foarte mici de putere (1-3 W), urmata de o variatie mult mai lenta la cresteri ale puterii RF peste 5W.

 

Dependenta abundentei maselor Ar si Cu in spectrele de masa ca functie de puterea aplicata pe sursa de pulverizare magnetron

# Semnalele associate cu Ar (40 amu) si Cu (izotopi prezenti la 63 si 65 amu) domina spectrele de masa ale plasmei generate de sursa magnetron;
# Neutrii de Ar prezinta un maxim de intensitate pentru o valoare amputerii aplicate in jur de 100 W, iar cei de Cu in jurul valorii de putere RF de 110 W.