ŽÍHÁNÍ TENKÝCH VRSTEV AU NAPRÁŠENÝCH NA POLYIMIDU A POLYETHERETHERKETONU

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22310%2F16%3A43903753" target="_blank" >RIV/60461373:22310/16:43903753 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

ŽÍHÁNÍ TENKÝCH VRSTEV AU NAPRÁŠENÝCH NA POLYIMIDU A POLYETHERETHERKETONU

Popis výsledku v původním jazyce

Žíhání tenkých vrstev Au připravených metodou katodového naprašování na polymerních substrátech polyimidu (PI) a polyetheretherketonu (PEEK) bylo provedeno s cílem studovat vliv substrátu na transformaci jejich morfologie a případné slévání Au do nanoostrůvkovité struktury, tzv. "dewetting", který byl dříve pozorován na skleněných substrátech. Tepelná stabilita substrátů byla studována pomocí diferenční skenovací kalorimetrie. Bylo zjištěno, že substrát PI je stabilní až do 400oC, PEEK prochází krystalizaci při teplotě kolem 170oC a taje při teplotě zhruba 320oC. Byly proto zvoleny žíhací teploty 200oC a 300oC pro PEEK a PI, resp. Morfologie povrchu vzorků byla studována pomocí mikroskopie atomárních sil. Žíhání PEEK substrátu vede k významným změnám jeho povrchové struktury, dochází k dramatickému zvyšování povrchové drsnosti. Dostatečně tenká vrstva Au je pak rozdělena do ostrovů, tlustší vrstvy však překrývají strukturu substrátu. Žíhání Au vrstev na PI substrátu vede ke vzniku hrubších Au nanoostrovů s užší distribucí velikosti. UV-Vis absorpční spektra vykazují vzestup pásu povrchové plazmonové rezonance po žíhání, což dokládá tvorbu jednotné nanostruktury. Pás je nejvíce patrný u nejtenčích vrstev Au. Strukturní transformace nanovrstev byla rovněž potvrzena elektrokinetickou analýzou. Transformace povrchové struktury tenlých vrstev Au je řízena kinetickým dějem povrchové difuze. Protože depozice probíhá za poměrně nízkých teplot, je difuze atomů po povrchu během depozice omezená a vznikající struktura je nerovnovážná. Během post-depozičního žíhání pak dochází k urychlení povrchové difuze Au atomů a transformaci struktury blíže k termodynamické rovnováze, jež lze popsat Youngovou rovnicí.

Název v anglickém jazyce

ANNEALING OF THIN AU FILMS SPUTTERED ON POLYIMIDE AND POLYETHERETHERKETONE

Popis výsledku anglicky

Annealing of thin Au films prepared by cathode sputtering method on polyimide (PI) and polyetheretherketone (PEEK) substrates was carried out in order to study the influence of substrate on morphological changes of the film and possible formation of Au nanoislands - the dewetting process - which was studied on glass substrates earlier. Thermal stability of the substrates was studied by differential scanning calorimetry. We found out the PI substrate was stable up until 400oC and the PEEK substrate undergoes crystallization at temperatures of about 170oC and melts at about 320oC. The annealing temperatures were therefore set to 200oC and 300oC for PEEK and PI substrates respectively. Surface morphology of the substrates was studied by atomic force microscopy. Annealing of PEEK leads to substantial changes of its surface structure, surface roughness increases significantly. Au layer thin enough is therefore split into isolated chunks, but thicker layers cover the structure of the substrate. Annealing of Au layers on PI leads to formation of coarser nanoislands with narrower size distribution. UV-Vis absorption spectra show an increase of plasmon resonance band in annealed samples, which is conntected to formation of a uniform nanostructure. The absorption band is most significant in the thinnest Au layers. The structural change of thin Au layers wwas also confirmed by measurements of zeta-potential. The surface structure transformation is directed by kinetic processes of surface diffusion. Because of the relatively low temperatures the deposition takes place in, the surface diffusion of Au atoms is limited during the deposition and the forming structure is metastable. During the post-deposition annealing the surface diffusion is accelerated and the structure transforms to that closer to thermodynamical stability as described by Young equation.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

JJ - Ostatní materiály

OECD FORD obor

—

Projekt

<a href="/cs/project/NV15-33018A" target="_blank" >NV15-33018A: Využití kmenových buněk tukové tkáně získané liposukcí v tkáňovém inženýrství</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů