Plasma Polymerization at Atmospheric Pressure with a New Type of DBD Reactor for Combinatorial Studies: Classification of Precursor Concentration Dependencies
Plasma Polymerization at Atmospheric Pressure with a New Type of DBD Reactor for Combinatorial Studies: Classification of Precursor Concentration Dependencies
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用于组合研究的新型 DBD 反应器在大气压下进行等离子体聚合：前体浓度依赖性的分类
DOI：
10.1002/ppap.201500136
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发表时间：
2016
影响因子：
3.5
通讯作者：
C.-P. Klages
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Philipp;A. K. Czerny;C.-P. Klages
介绍了一种基于大气压介质阻挡放电（DBD）的等离子体处理或等离子体辅助化学气相沉积（PACVD）工艺的新型反应器的设计和首次应用。将梯度混合器和均质器两个模块的组合插入气体供应管线中，DBD模块可以通过层流气体流进料，该层流气体流具有前体或其他相关气体种类的浓度梯度，垂直于流动方向。因此，通过基于DBD的PACVD或通过表面改性，可以生成具有可控物理化学性质梯度的表面。使用六甲基二硅氧烷、四甲基硅烷、反式-2-己烯-1-醛和甲基丙烯酸缩水甘油酯的等离子体聚合分别测试新的反应器概念。工作的主要焦点是放置在前体浓度的影响，沿着y方向变化，薄膜厚度分布沿着气流方向，d（x）。结果表明，两种不同类型的d（x，y）的行为可以区分，这取决于亚稳原子或分子的载气所发挥的作用。当表面聚合占主导地位时，观察到第三种类型。
Design and first applications of a new kind of reactor for plasma treatments or plasma‐assisted chemical vapor deposition (PACVD) processes based on dielectric barrier discharges (DBD) at atmospheric pressure are presented. Inserting a combination of two modules, gradient mixer and homogenizer, into the gas‐supply line, the DBD module can be fed by a laminar gas flow featuring a concentration gradient of the precursor or another relevant gas species, oriented perpendicular to the flow direction. The generation of surfaces with a controlled gradient of physico‐chemical properties by DBD‐based PACVD or by surface modification is thus made possible. The new reactor concept is tested using plasma polymerization of hexamethyldisiloxane, tetramethylsilane, trans‐2‐hexene‐1‐al, and glycidyl methacrylate, respectively. Main focus of the work is laid on the influence of precursor concentrations, varied along the y direction, on film thickness profiles along the gas flow direction, d(x). It is shown that two different types of d(x,y) behavior can be distinguished, depending on the roles played by metastable atoms or molecules of the carrier gas. A third type is observed when surface polymerization is dominating.
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