Исследование тонких пористых пленок на основе прекурсора, содержащего фениленовые мостиковые группы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Работа направлена на исследование микропористой органосиликатной пленки с фениленовыми мостиками, а также попытку ее гидрофобизации путем модификации поверхности парами гексаметилдисилазана (HMDS). Полученная из пленкообразующего раствора пленка с 1,4-фениленовыми мостиками обладала большим модулем Юнга и малым размером пор. Однако из-за стерических эффектов при формировании пленки на поверхности оставалось большое количество непрореагировавших силанолов. Гидрофобизация, индуцированная HMDS, снижает количество остаточных силанолов и адсорбированных на них молекул воды. Снижение поверхностной гидрофильности пленки привело к увеличению значения WCA, а также к уменьшению диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Эллипсометрическая порометрия показала снижение открытой пористости без изменения распределения пор по размерам. Однако ИК-спектроскопия с преобразованием Фурье указывает на ограниченную времязависимую температурную стабильность метильных групп, введенных при обработке в парах HMDS. Термообработка гидрофобизированной пленки продемонстрировала снижение открытой пористости, меньшую усадку и больший модуль Юнга.

Об авторах

Дмитрий Александрович Воротынцев

МИРЭА – Российский технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dima.vorotyntsev@mail.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Алексей Сергеевич Вишневский

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: vishnevskiy@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Дмитрий Сергеевич Серегин

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: d_seregin@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Константин Анатольевич Воротилов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: vorotilov@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Александр Сергеевич Сигов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: sigov@mirea.ru
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Михаил Родионович Бакланов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: baklanovmr@gmail.com
Россия, 119454, Россия, Москва, проспект Вернадского, 78

Список литературы

  1. P. Van der Voort, D. Esquivel, E. De Canck, F. Goethals, I. Van Driessche, F.J. Romero-Salguero Chem. Soc. Rev., 2013, 42(9), 3913. doi: 10.1039/C2CS35222B.
  2. H. Li, J.M. Knaup, E. Kaxiras, J.J. Vlassak Acta Mater., 2011, 59, 44. doi: 10.1016/j.actamat.2010.08.015.
  3. W. Volksen, R.D. Miller, G. Dubois Chem Rev., 2010, 110(1), 56. doi: 10.1021/cr9002819.
  4. Y. Lu, R. Ganguli, C.A. Drewien, M.T. Anderson, C.J. Brinker, W. Gong, Y. Guo, H. Soyez, B. Dunn, M.H. Huang, J.I. Zink Nature, 1997, 389, 364. doi: 10.1038/38699.
  5. M.-L. Che, S. Chuang, J. Leu J. Electrochem. Soc., 2012, 159, G23. doi: 10.1149/2.074203jes.
  6. J.S. Pedersen Adv. Colloid Interface Sci., 1997, 70, 171. doi: 10.1016/S0001-8686(97)00312-6.
  7. M.R. Baklanov, K.P. Mogilnikov, V.G. Polovinkin, F.N. Dultsev J. Vac. Sci. Technol., 2000, 18(3), 1385. doi: 10.1116/1.591390.
  8. R. Nenashev R., Y. Wang, J. Zhang, C. Liu, N. Kotova, K. Vorotilov, J. Zhang, S. Wei, D. Seregin, A. Vishnevskiy, J. Leu, M.R. Baklanov ECS J. Solid State Sci. Technol., 2017, 6(10), N182. doi: 10.1149/2.0071710jss.
  9. M. Baklanov, M. Green, K. Maex Dielectric Films for Advanced Microelectronics, UK, Chichester, John Wiley & Sons, Ltd., 2007, 508 pp. doi: 10.1002/9780470017944.
  10. S.J. Gregg, K.S.W. Sing Adsorption, Surface Area and Porosity, UK, London, Academic Press, 1982, 303 pp. doi: 10.1002/bbpc.19820861019.
  11. K.P. Mogilnikov, M.R. Baklanov Solid-State Lett., 2002, 5(12), F29. doi: 10.1149/1.1517771.
  12. W.C. Oliver, G.M. Pharr J. Mater. Res., 2011, 7(6), 1564. doi: 10.1557/JMR.1992.1564.
  13. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett., 1996, 77, 3865. doi: 10.1103/PhysRevLett.77.3865.
  14. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett., 1997, 78, 1396. doi: 10.1103/PhysRevLett.78.1396.
  15. S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, H. Krieg J. Chem. Phys., 2010, 132(15), 154104. doi: 10.1063/1.3382344.
  16. Jaguar, Version 9.6. Software for Technical Computation, USA, NY, New York, Schrodinger Inc., 2017 (https://content.schrodinger.com Docs/r2021-1/python_api/jaguar.html).
  17. J.L. Blin, C. Carteret J. Phys. Chem. C., 2007, 111, 14380. doi: 10.1021/jp072369h.
  18. A. Grill, D.A. Neumayer J. Appl. Phys., 2003, 94(10), 6697. doi: 10.1063/1.1618358.
  19. Database of KnowItAll® Informatics System 2018 Academic Edition, USA, CA, Hercules, Bio-Rad Laboratories, Inc., 2018.
  20. R.N. Nenashev, A.S. Vishnevskiy, N.M. Kotova, K.A. Vorotilov Inorg. Mater., 2018, 54, 405. doi: 10.1134/S002016851804009X.
  21. P. Van Der Voort, K. Leus, E. De Canck Introduction to Porous Materials, UK, Cambridge, John Wiley & Sons, 2019, 448 pp.
  22. M. Redzheb, L. Prager, S. Naumov, M. Krishtab, S. Armini, P. Van Der Voort, M.R. Baklanov Appl. Phys. Lett., 2016, 108, 012902. doi: 10.1063/1.4939449.
  23. J.Y. Chen, F.M. Pan, A.T. Cho, K.J. Chao, T.G. Tsai, B.W. Wu, C.M. Yang, Li Yang J. Electrochem. Soc., 2003, 150, F123. doi: 10.1149/1.1573200.
  24. J. Feng, J. Feng, O. Gao, W. Wu J. Chin. Ceram. Soc., 2008, 36(S1), 89. doi: 10.14062/j.issn.0454-5648.2008.s1.016.
  25. A. Darmawan, R. Utari, R.E. Saputra, Suhartana, Y. Astuti IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2018, 299, 012041. doi: 10.1088/1757-899X/299/1/012041.
  26. M. Rasadujjaman, X. Wang, Y. Wang, J. Zhang, V.E. Arkhincheev, M.R. Baklanov Materials, 2021, 14(8), 1881. doi: 10.3390/ma14081881.
  27. A.S. Vishnevskiy, S. Naumov, D.S. Seregin, Y.H. Wu, W.T. Chuang, M. Rasadujjaman, J. Zhang, J. Leu, K.A. Vorotilov, M.R. Baklanov Materials (Basel), 2020, 13(20), 4484. doi: 10.3390/ma13204484.
  28. A.S. Vishnevskiy, D.S. Seregin, K.A. Vorotilov, A.S. Sigov, K.P. Mogilnikov, M.R. Baklanov J. Sol-Gel Sci. Technol., 2019, 92(2), 273. doi: 10.1007/s10971-019-05028-w.
  29. Y. Kayaba, K. Kohmura, H. Tanaka, Y. Seino, T. Ohdaira, S. Chikaki, T. Kikkawa Thin Solid Films, 2010, 519(2), 674. doi: 10.1016/j.tsf.2010.08.109.
  30. J. Jeevahan, M. Chandrasekaran, G. Britto Joseph, R.B. Durairaj, G.J. Mageshwaran J. Coat. Technol. Res., 2018, 15(2), 231. doi: 10.1007/s11998-017-0011-x.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Воротынцев Д.А., Вишневский А.С., Серегин Д.С., Воротилов К.А., Сигов А.С., Бакланов М.Р., 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).