Geniş alanlı Fabrikasyon Ultrathin Polimer Filmler Serbest ayakta

Serbest duran ince polimer filmleri ^5-8. Sensörler, ^1-3 MEMS'ler katalizi ya da süzme, ⁴ ve doku mühendisliği de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır Ayrıca kapalı alan içinde polimer davranışının keşfetmek temel çalışmaları için kullanılır. ^{9- 13} Bir serbest duran bir film gibi halka şeklinde bir halka veya bir silikon veya cam slayt karşı çember olarak kesintili bir alt-tabaka üzerinde desteklenmiştir biridir. Bu çalışma, büyük alanlı filmler ya da yüksek verimli üretimi için uygun olan ultra ince serbest duran polimer filmler için basit, tekrar üretim işlemini tarif etmektedir. Bu poli (vinil formal), polistiren ve poli (metil metakrilat) gibi farklı polimerlerin çeşitli ile uyumludur. Bu 13 cm çap kadar büyük ya da 10 nm kadar ince serbest duran filmler imal etmek için de kullanılabilir.

serbest duran polimerlerin imalatı üç temel aşamadan oluşmaktadır: 1) dgeleneksel bir alt-tabaka üzerine polimer filmin eposition bir destek üzerine bir gofret veya saydam, 2) serbest bırakılması ya da alt-tabaka filmin liftoff ve elde edilen film 3) yakalama gibi. Bu yazıda çeşitli bırakma yöntemleri konusunda daha önceki bir çalışmada bildirilen bir prosedürü göstermektedir. ¹⁴

Biriktirme gibi spin kaplama, buhar biriktirme veya daldırmalı kaplama gibi temel polimer ince film teknolojisi herhangi bir sayıda elde edilebilir. Bu çalışmada, standart spin-kaplama teknikleri kullanmaktadır.

Tekniği "lift dışı float", uygun bir solvent banyosuna daldırılır Bu teknik, film ve alt-tabaka olarak en yaygın olarak alt-tabaka arasında bir çok ince bir film bırakmak için bir yöntem. ^15'dir. Solvent, film şişen ve filmin serbest ve banyo içerisinde en üstünde yüzmesini sağlayan kendiliğinden delaminasyona yol açmaktadır. minimum film kalınlığı canasansör kullanarak yayımladı edilmesi off-şamandıra şişme kaynaklı gerilme enerjisi ile arayüzey soyma enerjisini dengelemek suretiyle belirlenir tarih: ¹⁶

(1)

L film kalınlığı olduğunda, ν _f filmin Poisson oranı, E filmin Young modülü olup, ξ filmin şişme oranı ve γ soyulması ara yüzey enerjisidir. Denklem tarafından uygulanan sınırlama atlamak için tipik bir şekilde (1) film ve alt-tabaka arasında bir yerleştirme geçici ara tabaka yatırmak için. ^17-20, bu ara tabaka, bir solvent banyosuna çözündüğü zaman, filmin serbest bırakılır ve bir destek üzerinde yakalanabilir . İlgili bir yöntem kurban katman pr üzerine filmin mekanik soyma kullanır kurban üstteki tabaka yöntemidirdağılmasına IOR. ²¹

kurbanlık malzemelerin kullanımı birkaç baş sakıncaları vardır. İlk olarak, bir ilave işlemi malzeme ve adım eklenmesi uygun bir film üretim koşulları ve geçici malzemenin işlem koşulları arasında bir uzlaşma gerektirebilir. İkincisi, kurbanlık malzemeler nihai serbest duran filmin mekanik özelliklerini veya saflığını etkilemeden mevduat zor olabilir. Üçüncüsü, kurbanlık malzeme yatırma işlemi optimize edilmiş ve genel serbest duran bir film üretiminde bir operasyon olarak kalite açısından takip edilmelidir. ¹⁴

Bu çalışmada, ultra ince filmler için kullanılacak off-şamandıra tekniği asansör sağlayarak, arayüzey soyma enerjisini azaltan bir yüzey modifikasyonu tekniğini açıklar. yerleştirme alt-tabaka polikatyon polydiallyldiammonium klorür (PDAC) içindeki bir kendi kendini sınırlayan, kendinden optimize yakın tek tabaka monte edilmesiyle modifiye edilir. Nedeniylepolikatyon ve alt-tabaka arasındaki bağlanmanın kuvveti, bu yüzey modifikasyonu takip eden işlem adımlarına sağlamdır. yakın tek tabaka oluşumu kendini sınırlayan ve kendini optimize doğa hemen hemen sıfır optimizasyon gerektirir ve geniş alanlara kolayca ölçeklenebilir.

Çıkarıldıktan sonra, film, bir çember gibi bir destek üzerinde yakalanır solvent banyosuna üst kısmında yüzen. Kaybolmamış literatüründe çok dikkat verilmez iken, bu çalışmada biz sulanma veya başka filmin zarar olasılığını azaltmak destekte geniş alan filmleri yakalamak için teknikler anlatacağız.