Itsejärjestäytyneet ohutkalvot ja niiden karakterisointi
Muan-Oum, Arisara (2015)
Muan-Oum, Arisara
Turun ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201504285308
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201504285308
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli valmistaa ja karakterisoida erilaisia itsejärjestäytyneitä ohutkalvoja. Valmistuksen lisäksi optimoitiin ohutkalvosubstraatin esikäsittelyä ja pesua. Käytetyillä materiaaleilla on sovellusmahdollisuuksia monissa eri käyttötarkoituksessa, kuten sensoreissa ja aurinkokennoissa. Ennen sovellusten kehittämisen aloittamista on selvitettävä, onko kalvopinnoilla odotetut yhdisteet.
Ohutkalvoja valmistettiin eri materiaaleista kullan pinnalle käyttäen SAM-menetelmää. Käytetyt materiaalit olivat polyelektrolyytit (PDAC ja PSS), fullereenit ja viologeenit. Ankkuriryhminä käytettiin MEA:a ja MESA:a. Karakterisointitekniikkoina käytettiin PM-IRRAS-tekniikkaa ja kontaktikulmaa. PM-IRRAS-mittauksella selvitettiin, minkälaiset funktionaaliset ryhmät ovat pinnoilla. Kontaktikulman mittauksella saatiin tiedot pinnan hydrofiilisyydestä/hydrofobisuudesta ja kerrosten järjestyksestä. Lisäksi kullan pintaa karakterisoitiin plasmapesun jälkeen, jotta saatiin optimaaliset parametrit pinnan plasmapesuun ja tarkkailtua kullan pinnalla olevia epäpuhtauksia.
PM-IRRAS- ja kontaktikulmamittaukset tehtiin jokaisen päällystyksen jälkeen. PM-IRRAS- mittaukset osoittivat, että kalvojen pinnoilla oli kyseiset SAM-tekniikalla muodostetut kalvot. Jokaisen päällystyksen jälkeen kontaktikulmat suurenivat kaikissa mittauksissa, mutta jäivät alle 90°. Näin ollen pinnat olivat ominaisuuksiltaan hydrofiilisia.
Työn lopputuloksena todettiin, että ohutkalvojen valmistaminen SAM-menetelmällä onnistui jokaisessa vaiheessa sekä myös pesumenetelmät onnistuivat hyvin. Käytetyt karakterisointitekniikat olivat sopivia tekniikoita ohutkalvojen peruskarakterisointiin. Kuitenkaan nämä tekniikat eivät riittäneet antamaan täydellistä kuvaa ohutkalvoista. Tarkemmat tiedot niistä saataisiin yhdistämällä eri tekniikoita.
Ohutkalvoja valmistettiin eri materiaaleista kullan pinnalle käyttäen SAM-menetelmää. Käytetyt materiaalit olivat polyelektrolyytit (PDAC ja PSS), fullereenit ja viologeenit. Ankkuriryhminä käytettiin MEA:a ja MESA:a. Karakterisointitekniikkoina käytettiin PM-IRRAS-tekniikkaa ja kontaktikulmaa. PM-IRRAS-mittauksella selvitettiin, minkälaiset funktionaaliset ryhmät ovat pinnoilla. Kontaktikulman mittauksella saatiin tiedot pinnan hydrofiilisyydestä/hydrofobisuudesta ja kerrosten järjestyksestä. Lisäksi kullan pintaa karakterisoitiin plasmapesun jälkeen, jotta saatiin optimaaliset parametrit pinnan plasmapesuun ja tarkkailtua kullan pinnalla olevia epäpuhtauksia.
PM-IRRAS- ja kontaktikulmamittaukset tehtiin jokaisen päällystyksen jälkeen. PM-IRRAS- mittaukset osoittivat, että kalvojen pinnoilla oli kyseiset SAM-tekniikalla muodostetut kalvot. Jokaisen päällystyksen jälkeen kontaktikulmat suurenivat kaikissa mittauksissa, mutta jäivät alle 90°. Näin ollen pinnat olivat ominaisuuksiltaan hydrofiilisia.
Työn lopputuloksena todettiin, että ohutkalvojen valmistaminen SAM-menetelmällä onnistui jokaisessa vaiheessa sekä myös pesumenetelmät onnistuivat hyvin. Käytetyt karakterisointitekniikat olivat sopivia tekniikoita ohutkalvojen peruskarakterisointiin. Kuitenkaan nämä tekniikat eivät riittäneet antamaan täydellistä kuvaa ohutkalvoista. Tarkemmat tiedot niistä saataisiin yhdistämällä eri tekniikoita.