플라즈마 중합, 플라즈마 처리, 표면 개질,

소개

플라즈마를 이용한 아크릴산 중합

목차

Ⅰ. 서 론
1
Ⅱ. 실 험 5
1. 실험에 사용한 재료 5
2. 실험장치 및 방법 6
3. 분석 9
3. 1 Langmuir probe 진단 9
3. 2 Alpha-step 분석 14
3. 3 FT-IR 분석 15
3. 4 XPS 분석 17

Ⅲ. 결과 및 고찰 21
1. Langmuir probe에 의한 플라즈마 진단 21
1. 1 플라즈마 출력의 영향 21
1. 2 반응 압력의 영향 24
1. 3 방전 기체에 따른 영향 27
1. 3. 1 출력에 대한 전자 온도(Te)와 전자 밀도(ne) 27
1. 3. 2 압력에 대한 전자 온도(Te)와 전자 밀도(ne) 29
2. 아크릴산에 의한 플라즈마 중합 31
2. 1 플라즈마 출력의 영향 31
2. 1. 1 필름 두께 분석 결과 31
2. 1. 2 FT-IR 분석 결과 33
2. 1. 3 XPS 분석 결과 35
2. 2 반응압력의 영향 38
2. 2. 1 필름 두께 분석 결과 38
2. 2. 2 FT-IR 분석 결과 39
2. 2. 3 XPS 분석 결과 41
2. 3 기타 변수의 영향 45

Ⅳ. 결 론 49
참 고 문 헌

본문내용

Ⅰ. 서 론
플라즈마(plasma)는 이온화되어 있으면서 전체적으로는 전기적 중성을 띠고 있는 기체를 가리킨다.1-3 플라즈마는 이온화 정도(ne)와 입자들의 평균 온도(Te)에 따라 두 종류로 나뉘는데, 하나는 이온화 정도가 높고 구성 요소들이 열역학적으로 평형 상태에 있으며 평균 온도가 수만도에 달하는 “고온 플라즈마(high temperature plasma)”이고, 다른 하나는 이온화 정도가 10-5～10-6 으로 극히 미미하고 구성 요소들이 열역학적으로 평형을 이루고 있지 않으며 평균 온도가 상온보다 약간 높은 ”저온 플라즈마(low temperature plasma)“이다. 표면처리나 플라즈마 중합 등 화학적으로 많이 이용되는 플라즈마는 후자의 저온 플라즈마이며, 저압 상태에 있는 기체나 유기 증기들을 전기적으로 방전시키면 손쉽게 얻을 수 있다. 플라즈마를 이용한 공정의 장점 중의 하나는 기존 열반응에서는 높은 온도에서나 가능했던 화학 반응이 낮은 온도에서도 일어날 수 있다는 것이다.
기체의 이온화로 생성된 플라즈마 내의 전자들은 외부 전기장의 에너지를 플라즈마 반응기 내의 기체 분자들로 전달하는 주된 역할을 한다. 이러한 에너지 전이는 전자와 기체 분자들 사이의 탄성 충돌이나 비탄성 충돌에 의해서 일어난다. 전자와 분자의 탄성 충돌은 분자의 운동 에너지를 증가시키고 비탄성 충돌은 해리와 이온화를 시켜 자유 라디칼, 여기된 준안정 종과 이온을 만든다.4 이렇게 생성된 자유 라디칼과, 여기된 준안정 종, 이온 등이 화학 반응을 일으키는 주된 요인이 된다. Table 1에는 플라즈마 내의 주요 입자 에너지와 분자 내에서의 화학 결합 에너지를 보여주고 있다. 이는 플라즈마 내의 주요 입자 에너지가 화학 결합 에너지보다 큰 에너지를 갖고 있어 플라즈마 내로 유입되는 단량체를 활성화시키기에 충분함을 보여주는 것이다.
플라즈마의 공정 대상으로는 금속, 반도체, 고분자 등 매우 광범위한 물질들을 포함하고 있으며, 대부분 화학 공정에 기초한 플라즈마 응용은 고체 표면 개질(modification) , 필름 증착(deposition), 표면 식각(etching)에 집중되어 있다.

참고자료

· [1] M. Venugopalan, in Reactions under Plasma Conditions, vol. Ⅰ, M. Venugopalan, Ed., Wiley-Intersciences, New York, 1971.
· [2] Y. Osada, Plasma Jugo(plasma polymerization), Tokyo Kagaku Dojin, Tokyo, 1986.
· [3] E. Nasser, Fundamentals of Gaseous Ionization and Plasma Electronics, Wiley-Interscience, New York, 1971.
· [4] Alfred Grill, Cold Plasma in Materials Fabrication-From Fundamentals to Applications, John Wiley & Sons, New York, 1994.
· 중략..