ポリマーのプラズマ蒸着は、プラズマを使って様々な基材にポリマー材料の薄層を蒸着させる高度な製造技術である。
このプロセスは汎用性が高く、さまざまなサイズや形状の対象物に対応することができます。
5つの主要ステップ
1.プラズマの生成
このプロセスは、スパッタリングガス（通常はアルゴンやキセノンなどの不活性ガス）をイオン化することから始まる。
不活性ガスは、他の材料との反応性が低く、分子量が大きいため高いスパッタリング速度と成膜速度が得られることから選択される。
プラズマは電極間の放電によって点火され、通常100から300電子ボルトの範囲になる。
この放電により、基材の周囲に光り輝くシースが形成され、これが成膜に必要な化学反応を促進する熱エネルギーに寄与する。
2.スパッタリングプロセス
成膜するポリマーであるターゲット材料に、イオン化されたスパッタリングガスを衝突させる。
この衝突によるエネルギー伝達により、ターゲット材料の粒子が放出される。
放出された粒子はプラズマ環境中を移動し、最終的に薄膜として基板上に堆積する。
3.化学反応と成膜
化学反応は主に、前駆体ガス分子が高エネルギー電子と衝突することでプラズマ内で起こる。
これらの反応により、基材への反応種の輸送が促進される。
基材に到達すると、これらの反応種が反応して表面に吸収され、ポリマー膜が成長する。
その後、これらの反応の副生成物が脱離し、システムから除去され、成膜プロセスが完了する。
4.蒸着パラメーターの制御
蒸着膜の厚み、硬度、屈折率などの蒸着速度や特性は、ガス流量や操作温度などのパラメーターを調整することで制御できる。
一般に、ガス流量を上げると蒸着速度が速くなる。
5.プラズマ重合（PACVD）
プラズマ重合法のひとつに、プラズマ重合法（PACVD）がある。
この方法では、プラズマの存在下でガス状の前駆物質を化学反応させ、ワークピース表面にポリマー薄膜を成長させる。
この化学反応のエネルギーは、高エネルギー電子によって供給されるため、ワークピースの温度上昇が緩やかで、幅広い材料や用途に適しています。
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