Полимеризация в плазме

Description

В книге автора из США рассмотрены экспериментальные и теоретические основы одной из областей плазмохимии — полимеризации в плазме разряда. Изложены классификация, основные закономерности и физико-химические основы процессов образования высокомолекулярных продуктов в электрических разрядах. Большое внимание уделено влиянию параметров разряда на кинетику образования и свойства получаемых полимеров. Обсуждаются механизмы образования и осаждения полимерных пленок на поверхности. Для специалистов, занимающихся получением тонких пленок и модифицированием свойств поверхности, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей. Обложка Plasma Polymerization Полимеризация в плазме Аннотация Предисловие редактора перевода Предисловие Глава 1. Введение Глава 2. Особенности полимеризации в разряде 2.1. Типы полимеров 2.2. Полимеризация в плазме и полимеризация, индуцируемая плазмой 2.3. Полимеризация в плазме и прививочная полимеризация 2.4. Полимеризация в плазме и радиационная полимеризация Глава 3. Основные свойства газов 3.1. Газ в замкнутой системе 3.1.1. Число молекул 3.1.2. Скорость молекул 3.1.3. Столкновения между молекулами 3.1.4. Столкновение молекул с поверхностью 3.2. Диффузия и течение газа 3.3. Расход газа и давление в системе Глава 4. Фундаментальные характеристики ионизированного газа 4.1. Плазма в условиях полимеризации в разряде 4.2. Макроскопическое описание тлеющего разряда 4.3. Микроскопическое рассмотрение тлеющего разряда 4.3.1. Ионизация молекул электронным ударом 4.3.2. Сечение электронно-атомного столкновения 4.3.3. Роль электронно-атомных столкновений 4.3.4. Столновения медленных электронов с метастабильными атомами 4.3.5. Ионизация Пеннинга 4.3.6. Возбуждение молекул электронным ударом 4.3.7. Образование отрицательных ионов 4.3.8. Другие типы столкновений 4.3.9. Столкновения между заряженными частицами 4.4. Микроскопическое рассмотрение плазмы 4.4.1. Дебаевский радиус 4.4.2. Электронная температура и ионная температура 4.4.3. Электрический ток в плазме 4.4.4. Влияние магнитного поля на электрический ток Глава 5. Фундаментальные аспекты полимеризации 5.1. Классификация процессов полимеризации по механизму роста цепи 5.1.1. Ступенчатая полимеризация 5.1.2. Цепная полимеризация 5.2. Полимеризация присоединением 5.2.1. Свободнорадикальная полимеризация 5.2.2. Термодинамическое ограничение роста цепи 5.2.3. Ионная полимеризация 5.2.4. Структура мономера и типы полимеризации присоединением 5.3. Радиационная полимеризация 5.4. Полимеризация в вакууме 5.4.1. Лимитирующие факторы 5.4.2. Полимеризация парилена Глава 6. Вопросы кинетики и механизма полимеризации в плазме 6.1. Роль ионизации в процессе полимеризации в плазме 6.1.1. Реакционная способность карбокатионов 6.1.2. Химическая природа мономеров 6.1.3. Мощность дозы (скорость инициирования) 6.2. Механизм полимеризации в плазме 6.3. Участие активных частиц в процессе полимеризации в плазме 6.3.1. Диссоциация возбужденных молекул 6.3.2. Диссоциация ионов 6.3.3. Нейтрализация ионов 6.3.4. Ионно-молекулярные реакции 6.4. Свободные радикалы в процессе полимеризации в плазме 6.4.1. Механизм роста и свободные радикалы в полимерах 6.4.2. Свободные радикалы в полимерах, полученных в плазме, и в подложке 6.4.3. Структура мономеров и свободные радикалы в полимерах, образующихся в плазме 6.4.4. Влияние импульсного ВЧ-разряда 6.5. Включение неполимеризующихся газов в полимеры, полученные в плазме 6.6. Интерпретация данных по диагностике плазмы 6.7. Методы исследования свойств полимеров 6.7.1. Элементный анализ 6.7.2. Инфракрасные спектры 6.7.3. Спектры ядерного магнитного резонанса 6.7.4. Электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА) 6.8. Атомная (немолекулярная) природа полимеризации в плазме Глава 7. Конкурирующие процессы травления и образования полимера в плазме 7.1. Общие реакции при полимеризации в плазме 7.2. Классификация плазмы по химической активности 7.3. Травление в плазме 7.4. Зависимость травления от параметров разряда 7.5. Распыление покрытия и полимеризация в плазме Глава 8. Кинетика и механизм осаждения полимера в условиях полимеризации в плазме 8.1. Полимеризация и механизмы осаждения 8.2. Баланс массы в системе полимеризации в плазме 8.3. Распределение осаждения полимера 8.3.1. Факторы, влияющие на распределение осаждения полимера 8.3.2. Распределение осаждения полимера в трубчатом реакторе 8.3.3. Распределение полимера в реакторе типа «колпак» 8.4. Зависимость реакций роста от диффузионной (кинетической) длины пути 8.4.1. Зависимость свойств полученных в плазме полимеров ТФЭ от положения подложки в трубчатом реакторе 8.4.2. Влияние мощности индуктивного ВЧ-разряда 8.4.3. Образование полимерных порошков в плазме 8.4.4. Газомеханические характеристики плазмы 8.5. Осаждение полимера в замкнутой и проточной системах 8.6. Общие вопросы кинетики осаждения полимера 8.7. Общий механизм полимеризации — осаждения Глава 9. Рабочие параметры процесса полимеризации в плазме 9.1. Давление в системе с установившимся потоком 9.2. Давление в системе в условиях тлеющего разряда 9.3. Факторы, определяющие давление в условиях тлеющего разряда 9.4. Скорость потока мономера 9.5. Определение скорости потока 9.6. Скорость потока в условиях полимеризации в плазме разряда 9.7. Подводимая к разряду мощность 9.8. Влияние мощности на объем и интенсивность разряда 9.9. Плотность энергии в плазме и подводимая мощность 9.10. Мощность разряда в полимеробразующем газе 9.11. Комбинированный параметр мощности системы полимеризации в плазме 9.12. Условия протекания полимеризации в плазме 9.13. Расположение подложки в реакторе и частота электрического поля разряда 9.13.1. Высокочастотный разряд с внешней обмоткой или внешними электродами 9.13.2. Высокочастотный разряд с внутренними электродами 9.13.3. Разряд на частоте сетевого тока и разряд звуковой частоты 9.14. Неподвижные и подвижные подложки 9.15. Применение магнетронного разряда для полимеризации в плазме Глава 10. Общие свойства полимеров, полученных полимеризацией в плазме 10.1. Свободные радикалы в полимерах, полученных в плазме 10.2. Внутренние напряжения в полимерах, полученных в плазме 10.3. Растворимость и плавкость полимеров, полученных в плазме 10.4. Поверхностные свойства полимерных покрытий, полученных в плазме 10.4.1. Поверхностная энергия полимеров, синтезированных в плазме 10.4.2. Коэффициент трения 10.4.3. Стабильность поверхностной модификации, достигаемой полимеризацией в условиях плазмы 10.5. Проницаемость полимеров, полученных в плазме 10.6. Адгезия полимеров, полученных в плазме Глава 11. Электрические свойства тонких органических пленок, осажденных в плазме 11.1. История вопроса 11.2. Диэлектрические свойства органических пленок, полученных в плазме 11.2.1. Сравнение диэлектрических свойств материалов, синтезированных в плазме, и обычных полимеров 11.2.2. Диэлектрическая релаксация 11.2.3. Пути улучшения диэлектрических свойств полученных в разряде пленок 11.2.4. Свойства структур металл — полимер, синтезированный в плазме — полупроводник 11.2.5. Электрический пробой осажденных из разряда тонких пленок 11.3. Электрическая проводимость органических пленок, полученных полимеризацией в плазме 11.3.1. Темновая электрическая проводимость полимеров, полученных в плазме 11.3.2. Два типа проводимости пленок, полученных в плазме 11.3.3. Фототоки и фотопроводимость 11.3.4. Механизм электрической проводимости 11.4. Заключительные замечания Литература Дополнительная литература Предметный указатель Оглавление