플라즈마크리닝 원리소개

청소 및 살균 

플라즈마 세정은 처리 된 표면에서 탄화수소의 화학적 반응 또는 물리적 제거를 통해 유기물 오염을 제거합니다. 

^[3]

 화학적으로 반응하는 공정 가스 (공기, 산소)는 탄화수소 단층과 반응하여 플라즈마 클리너 챔버에서 연속 가스 흐름에 의해 제거되는 가스 제품을 형성합니다. 

^[7]

 플라즈마 세정은 위험한 화학 물질이 포함 된 피라냐 에칭과 같은 습식 화학 공정 대신에 사용할 수 있으며, 이는 시약 오염 위험을 증가시키고 에칭 처리 된 표면을 위험하게합니다. 

^[7]

플라즈마에서 가스 원자는 더 높은 에너지 상태로 여기되고 이온화됩니다. 원자와 분자가 정상의 낮은 에너지 상태로 '완화'되면 광자의 빛을 방출하므로 플라즈마와 관련된 특징적인 "광선"또는 빛이 발생합니다. 가스에 따라 색상이 다릅니다. 예를 들어 산소 플라즈마는 밝은 파란색을냅니다.플라즈마의 활성화 된 종은 

원자

 , 

분자

 , 

이온

 , 

전자

 , 

자유 라디칼

 , 준 안정 물질 및 단파 자외선 (진공 UV 또는 짧은 VUV) 범위의 

광자

 를 포함합니다. 이 혼합물은 플라즈마에 배치 된 모든 표면과 상호 작용합니다.사용 된 가스가 산소 인 경우 플라즈마는 중요한 세척을위한 효과적이고 경제적이며 환경 적으로 안전한 방법입니다. VUV 에너지는 표면 오염 물질의 대부분의 유기 결합 (즉, C–H, C–C, C = C, C–O 및 C–N)을 파괴하는 데 매우 효과적입니다. 이것은 고 분자량 오염 물질을 분해하는 데 도움이됩니다. 두번째 세척 작업은 플라즈마에서 생성 된 산소에 의해 수행된다 (O 

₂ ⁺

 , O 

₂ ^-

 , O 

₃

 , O, O 

⁺

 , O 

^-

 , 이온화 오존 준 여기 산소 및 자유 전자). 

^[2]

 이 종은 유기 오염물과 반응하여 H 

₂

 O, CO, CO 

_{2를 형성합니다.}

및 저 분자량 탄화수소. 이러한 화합물은 상대적으로 높은 

증기압을

 가지며 처리 중에 챔버에서 배출됩니다. 결과 표면은 매우 깨끗합니다. 그림 2에서 물질 깊이에 대한 탄소의 상대적인 함량은 여기 된 산소로 세척하기 전후에 표시됩니다 

^[1]

 .

 

그림 2. 재료 깊이 z에 대한 탄소 함량 : 샘플 처리 전-다이아몬드 포인트 및 1 초 동안 처리 후. -정사각형 포인트

부품이은 또는 구리와 같이 쉽게 산화되는 물질로 구성된 경우 처리는 대신 아르곤 또는 헬륨과 같은 불활성 가스를 사용합니다. 플라즈마 활성화 원자와 이온은 분자 모래 분사처럼 행동하며 유기 오염 물질을 분해 할 수 있습니다. 이러한 오염 물질은 처리 중에 증발하여 챔버에서 배출됩니다.이러한 부산물의 대부분은 미량의 일산화탄소 및 기타 탄화수소와 함께 이산화탄소 및 수증기와 같은 소량의 가스입니다.유기물 제거가 완료되었는지 여부는 

접촉각

 측정 으로 평가할 수 있습니다 . 유기 오염 물질이 존재하면 물과 장치의 

접촉각

 이 높습니다. 오염 물질 제거 는 순수한 기질과의 접촉 특성에 대한 

접촉각

 을 감소시킵니다 . 또한 XPS 및 AFM은 표면 세척 및 멸균 응용 분야를 검증하는 데 자주 사용됩니다. 

^[삼]

처리 할 표면이 패턴 화 된 전도성 층 (금속, 

ITO

 ) 으로 코팅 된 경우 플라즈마와 직접 접촉하여 처리하면 (마이크로 아크로 수축 가능) 파괴 될 수 있습니다. 이 경우 플라즈마에서 여기 된 중성 원자에 의한 준 안정 상태로의 세정이 적용될 수 있습니다. 

^[4]

 로 코팅 된 유리 샘플의 표면에 동일한 애플리케이션의 결과 

CR

 및 

ITO

 층은도에 나타내었다. (3).

 

5 방울의 물.도 3 접촉각 μ 상이한 재료로 코팅 된 유리 L.

처리 후 물방울의 

접촉각

 이 감소하여 처리되지 않은 표면의 값보다 작아집니다. 그림 4에는 유리 샘플에 대한 액적 풋 프린트에 대한 완화 곡선이 나와 있습니다. 처리되지 않은 표면에있는 동일한 액 적의 사진은 그림 4 삽입에 표시됩니다. 그림 4의 데이터에 해당하는 표면 이완 시간은 약 4 시간이다.

]

 

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