Parylene F薄膜介电材料的制备与研究.pdfVIP

赵宗峰 等 ：ParyleneF薄膜介电材料的制备与研究 ParyleneF薄膜介电材料的制备与研究 赵宗峰 ，鲜晓斌 ，唐 贤臣，吉祥波 (中国工程物理研究院，四JtI绵阳 621900) 摘 要： 通 过真 空化 学 气相 沉积 方 法制 备 了 2 实 验 ParyleneF薄膜，采用扫描 电镜 (SEM)和原子力显微 镜 (AFM)观察 了表面形貌，并用红外光谱 (IR)、X射 2．1 ParyleneF薄膜的制备 线光电子能谱 (XPS)及热重分析仪 (TGA)等分析手段 ParyleneF环二体原料为 白色粉末状 固体，纯度 对薄膜组成与性能进行 了表征 ，阻抗分析仪测试 了薄 ≥95 。采用 PDS2010涂层炉进行薄膜制备 ，最高升 膜的介 电参数。研究结果表明化学气相沉积方法制备 华温度为 170℃，裂解温度为 690C。，沉积腔室本底真 的ParyleneF薄膜是一种致密光滑、性能较优 、易于成 空 10mT，沉积压力为 32mT，以石英玻璃板为基体进 型且具有较大潜在应用前景的介 电材料。 行薄膜制备。将制备的薄膜从石英玻璃板上录0离下 关键词 ： 介电材料 ；ParyleneF薄膜 ；化学气相沉积 来，储备待用。 中图分类号： TQ316 文献标识码 ：A 2．2 ParyleneF薄膜形貌表征 文章编号 ：1001—9731(2011)增刊Ⅲ一0477—04 采用 日本精工 SII仪器株式会社 SPA300HV-多 功能可控环境扫描探针显微镜 (AFM)和荷兰 FEI公 1 引 言 司的 Sirion一200型场发射 扫描 电子显微镜 (SEM)对 高分子材料具有优异 的电学性能，因而在 电子 、电 ParyleneF薄膜的表面形貌进行表征 。 工技术上得到了极为广泛 的应用。大多数聚合物固有 2．3 薄膜的理化性能分析 的电绝缘性能会约束和保护 电流 ，使其沿着选定 的途 2．3．1 傅立叶红外光谱分析 (FT—IR) 径在导体里流动 ，且能够支持很高的电场 ，以免发生 电 采用德 国Bruker，EQUINOX55型傅立叶红外吸 击穿。与传统的陶瓷绝缘材料[】相 比，聚合物绝缘材 收光谱仪对制备 的ParyleneF薄膜进行红外光谱分 料具有质 轻、使用 寿命 长、易加工、性 能优 良等优 析。扫描范围为 4000~500cm_。，扫描次数为 32次。 点I棚。但是常用的高分子介 电材料也有其不足之处， 2．3．2 x射线光 电子能谱仪分析 (xPS) 如热稳定性相对较差 ，且受成型过程 的限制只能应用 采用 Microlab—MKII型多功能 电子能谱仪测量 ， 于特定形状工件 的表面涂层 ，这在一定程度上限制 了 X射线光源为 MgKs(矗 一1253．6eV)，发射电压和 电 其应用。 流分别为 14kV和 20mA，本底真空度为 1×10_。Pa， 2O世纪 6O年代美 国联合碳化物公司推 出了 结合能测试范围为O～1200eV。 Parylene系列新型高分子敷型涂层材料，由于其优异 2．3．3 热重分析仪测试 (TGA) 的阻隔性能在防潮、防霉、防盐雾的三防涂层材料领域 采用 NETZSCH STA409C／CD型热重分析仪对 得到广泛应用Ⅲ4]。ParyleneN、C和 D均为氯代 的聚 薄膜进行测试 ，Ar气保护 ，升温速率 10．00K／min，升 合物 ，氟代 Parylene是该系列聚合物 的新一代衍生