RBS and AFM study of Ag and Au diffusion into PET foils influenced by plasma treatment

0032380 - ÚJF 2006 RIV GB eng J - Journal Article
Macková, Anna - Švorčík, V. - Strýhal, Z. - Pavlík, J.
RBS and AFM study of Ag and Au diffusion into PET foils influenced by plasma treatment.
[RBS a AFM studie difůze Ag a Au do PET fólií indukované plasmatickou úpravou.]
Surface and Interface Analysis. Roč. 38, č. 4 (2006), s. 335-338. ISSN 0142-2421. E-ISSN 1096-9918
R&D Projects: GA MŠMT 1P05OC014
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10480505
Keywords : metal diffusion * polymer metal intermixing * RBS * AFM
Subject RIV: BL - Plasma and Gas Discharge Physics
Impact factor: 1.427, year: 2006

Metallization of polymers is essential for their application in microelectronic elements and photonics devices. We performed a study of the diffusion of Ag and Au atoms in polyethyleneterephtalate (PET). Thin metal layers were deposited using the diode-sputtering technique on polymer foils at room temperature. Simultaneous post-deposition annealing and plasma treatment was used to induce metal/polymer intermixing. Concentration profiles of diffused metals were determined by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and diffusion coefficients were extracted. The influence of the plasma treatment on the surface morphology was studied using atomic force microscopy (AFM). Ag atoms exhibit deeper penetration into polymer structures after Ar plasma treatment than after Ar + O2 plasma treatment.

Metalizované polymery jsou velmi důležité pro aplikace v mikroelektronice a fotonice. Provedli jsme studii difůzní aktivity atomů Ag a Au v polymerních fóliích PET.Tenké vrstvy kovu byly nanášeny na polymerní substrát při pokojové teplotě diodovým naprašováním a následně žíhány a upravovány plasmatickým výbojem. Snahou bylo degradovat povrchovou vrstvu a umožnit promísení polymeru s kovovými částicemi. Hloubkové profily prvků byly zkoumány metodou Rutherfordovského zpětného rozptylu (RBS) a z nich byly určovány difůzní koeficienty. Změny morfologie povrchu matalizovaných polymerů vlivem plasmatu byla zkoumána AFM. Ag atomy vykazují větší promísení na rozhraní polymer kov po opracování v Ar plasmatu ve srovnání s Ar+O2 plasmatem. AFM ukazuje výrazné změny drsnosti a porosity zapříčiněné Ar+O2 plasmatem. Mobilita kovových atomů je výrazně ovlivňována především zvýšenou teplotou během plasmatické úpravy.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0132911