液体への直接蒸着有機膜の性質の研究

研究直接沉积在液体上的有机薄膜的特性

基本信息

批准号：
11F01048
负责人：
下山勲
金额：
$ 0.51万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01048/
关键词：
MEMS パリレン真空蒸着ポリマー多孔質薄膜表面ガスセンサ

项目摘要

液体表面でのパリレン成膜は分子の拡散現象に大きく影響を受けると考えられる。この分子の拡散現象を決定する重要なパラメータの一つに分子量が挙げられる。本研究では、液体の分子量が大きければ大きいほどPOLDパリレン膜の多孔質層が厚くなる傾向を確認した。このような多孔質層を持つPOLDパリレン膜は、液体をカプセル化するだけでなく、多孔質層がガス透過性を有するので、ガスセンサにも利用可能だと考えられる。また従来研究では、パリレンの表面は疎水性であると報告されている。しかし、前述のとおり液体上に蒸着したパリレンの性質には液体分子の拡散が影響する可能性があると考えられる。そこで、液体の種類を変えることで、パリレン表面の性質が変化すると考えた。液体によるパリレン膜の性質への影響を確認するために、水と混ざる液体と、そうでない液体にパリレンを蒸着し、形成したパリレン膜を洗浄、乾燥した後、そのパリレン膜表面に水滴を垂らし、接触角を計測した。グリセリンと親水性イオン性液体の表面でできたパリレン膜は親水性を有した。一方、油性液体の表面でできたパリレン膜は疎水性になる(接触角130度まで)という傾向を確認し、蒸着に使用する液体の種類によってパリレン膜の新・疎水性を制御可能であることを確認した。均一なマイクロ液滴アレイは多くのマイクロデバイス、例えば、ディスプレイ用液滴アレイやマイクロレンズアレイなどに適用可能である。しかし、現在、高機能な液体ディスペンサーでも、ナノリットルより小さい液滴を精度よく作ることが困難で、また、そのサイズの液滴をアレイ状に配置してデバイスにすることは、さらに困難である。この作業を効率よく行うために、電動ステージを用いた液体スタンピングシステムを試作した。このシステムを用い、平坦なウェハ上にスピンコートした液体を、親水性/疎水性パターン付きウェハに移すことで、均一な液滴アレイを形成することができた。以上の研究成果をInternational Conference on Materials for Advanced Technologies ICMAT2011で発表した。

据认为，液体表面上的丁香膜沉积受到分子的扩散现象的极大影响。确定该分子扩散现象的重要参数之一是分子量。在这项研究中，我们确认液体的分子量越大，厚底膜的多孔层越厚。带有这种多孔层的pold骨膜不仅封装了液体，而且还允许多孔层渗透，因此可以认为它可以用于气体传感器中。此外，先前的研究报告说，戊烯的表面是疏水性的。但是，如上所述，据信液体分子的扩散可能会影响沉积在液体上的戊烯的特性。因此，我们认为更改液体的类型将改变戊烯表面的性质。为了确认液体对戊烯薄膜的性质的影响，将帕林烯沉积在与水和未没有的液体混合的液体上，并将形成的戊烯薄膜洗涤和干燥，然后将水滴倒在parylene膜的表面上，并测量接触角。由甘油和亲水离子液体表面制成的戊烯膜是亲水性的。另一方面，在油性液体表面形成的戊烯薄膜的趋势变为疏水（最高130度接触角），并且可以根据用于沉积的液体类型来控制Parylene膜的新疏水性。统一的微芯阵列适用于许多微型电视，例如显示液滴阵列和微芯阵列。但是，即使使用高性能的液体分配器，也很难准确地制作小于纳米液体的液滴，并且通过将该尺寸的液滴放置在设备中，将它们放在阵列中也更加困难。为了有效地执行此任务，我们使用电级创建了原型液体冲压系统。使用该系统，将液体涂覆到平坦的晶片上的液体用亲水/疏水图形转移到晶片上，从而形成均匀的液滴阵列。上述研究结果是在ICMAT2011高级技术国际材料会议上提出的。