RBS, XPS and TEM Study of Metal and Polymer Interface Modified by Plasma Treatment

0045096 - ÚJF 2007 CZ eng A - Abstract
Macková, Anna - Švorčík, V. - Sajdl, P. - Strýhal, Z. - Pavlík, J. - Šlouf, Miroslav - Malinský, P.
RBS, XPS and TEM Study of Metal and Polymer Interface Modified by Plasma Treatment.
[Využití metod RBS, XPS a TEM pro studium rozhraní polymer/kov modifikovaného plasmatickým výbojem.]
Book of Abstracts. Praha: Czech Vacuum Society, 2006. s. 95-95.
[Joint Vacuum Conference 11. 24.09.2006-28.09.2006, Praha]
R&D Projects: GA MŠMT LC06041
Keywords : ion beam analysis * polymer-metal interface, * plasma treatment
Subject RIV: BG - Nuclear, Atomic and Molecular Physics, Colliders

The mechanical and electric properties of the metal-polymer interface are strongly affected by the degree of metal-polymer diffusion and intermixing. We performed a study of the diffusion of the Ag and Au atoms in polyethyleneterephtalate (PET). Thin metal layers were deposited using a diode-sputtering technique on polymer foils at room temperature. Simultaneous post-deposition annealing and plasma treatments were used to induce metal-polymer intermixing. Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) were used to determine the integral amount of metal and the metal chemical structure in the surface layer. Ag thin films exhibit dramatic changes of the chemical composition and the integral amount of metal after plasma treatment. Transmission Electron Microscopy (TEM) shows the differences in the size and the depth distribution of metal particles, depending on the plasma treatment and the annealing temperature at the metal–polymer interface. In the case of rough surfaces, a decrease of metal mobility is observed.

Mechanické a elektrické vlastnosti rozhraní polymeru a kovu jsou výrazně ovlivněny stupněm promísení. Byla realizována studie difůze Ag a Au atomů v polyetyléntereftalátu. Tenké vrstvy kovu byly deponovány diodovým naprašováním na polymerní folie při pokojové teplotě. Post-depoziční žíhání a ozáření v plasmatu bylo provedeno současně. Analytické metody Rutherfordovské zpětné spektrometrie (RBS)a foto-elektronové spektroskopie (XPS) byly použity pro stanovení integrálního množství kovu a jeho chemických vazeb po plasmatické úpravě. Transmisní emektronová mikroskopie (TEM) ukázala rozdíly ve velikosti a hloubkové distribuci kovových částic na rozhraní polymer/kov v závisloti na teplotě. V případě drsných povrchů byla pozorována snížená mobilita kovových částic a větší částice vznikaly při vyšších teplotách substrátu.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0137731