РЕГУЛИРОВАНИЕ ГИДРОФИЛЬНО-ГИДРОФОБНЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН
Автор: В. Е. Курочкин, С. В. Мякин, Н. А. Бубис, Л. М. Кузнецов, А. Ю. Шмыков
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Физика и химия приборостроения
Статья в выпуске: 4 т.32, 2022 года.
Бесплатный доступ
Продемонстрирована возможность регулирования гидрофильно-гидрофобных свойств поверхности кремниевых пластин в широких пределах посредством обработки плавиковой кислотой, кислотой Каро и растворами пероксида водорода различной концентрации. Методом измерения краевых углов смачивания и расчета полной, полярной и дисперсионной составляющих поверхностной энергии установлено, что наибольшая гидрофилизация поверхности и увеличение поверхностной энергии кремния достигается при обработке его поверхности кислотой Каро, в то время как при последовательной обработке кислотой Каро и плавиковой кислотой наблюдается максимальная гидрофобизация и снижение поверхностной энергии.
Кремний, поверхностная энергия, гидрофильность, кислота Каро, плавиковая кислота, пероксид водорода
Короткий адрес: https://sciup.org/142235501
IDR: 142235501 | УДК: 532.614 | DOI: 10.18358/np-32-4-i310
REGULATION OF HYDROPHILIC-HYDROPHOBIC PROPERTIES OF SILICON WAFERS
The possibility of a wide range of adjustment of hydrophilic-hydrophobic properties of silicon wafers is demonstrated by means of treatment with hydrofluoric acid, Caro's acid, and various concentrations of hydrogen peroxide solutions. By measuring the contact angles of wetting and calculating the total, polar and dispersive components of the surface energy, it has been found that the most significant hydrophilization of the silicon surface as well as the maximum increase in the surface energy is achieved when the surfice is treated with Caro’s acid, while consecutive processing with Caro’s acid and hydrofluoric acid leads to the most prominent hydrophobization and a decrease in the surface energy
Список литературы РЕГУЛИРОВАНИЕ ГИДРОФИЛЬНО-ГИДРОФОБНЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН
- 1. Евстрапов А.А. Микрофлюидные чипы для биологических и медицинских исследований // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2011. Т. 55, № 2. С. 99–110. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=16567720
- 2. Manz A., Harrison D.J., Verpoorte E.M.J., Fettinger J.C., Lüdi H., Widmer H.M. Miniaturization of chemical analysis systems – A look into next century's technology or just a fashionable craze? // Chemia. 1991. Vol. 45. P. 103–105. DOI: 10.2533/chimia.1991.103
- 3. Скворцов А.М. Структурирование поверхности монокристаллов кремния в электронной технике // Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2005. № 20. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/strukturirovaniepoverhnosti-monokristallov-kremniya-v-elektronnoytehnike (дата обращения: 17.07.2022).
- 4. Белостоцкая И.С. Химия кремния. Инфра-М, 2008. 64 с.
- 5. Messina A., Desidero C., De Rossi A., Bachechi F., Sinibaldi M. Capillary electrochromatography on methacrylate based monolithic columns: evaluation of column performance and separation of polyphenols // Chromatographia. 2005. Vol. 62. P. 409–416. DOI: 10.1365/s10337-005-0642-4
- 6. Орлов А.М., Костишко Б.М., Скворцов А.А. Физические основы технологии полупроводниковых приборов и интегральных микросхем: учебноe пособие. 2-е изд., перераб. и доп. Ульяновск: УлГУ, 2014. 423 с.
- 7. Абдуллин Ф.А., Пауткин В.Е., Печерская Е.А., Печерский А.В. Применение методов селективного травления кремния для оценки качества пластин при изготовлении микромеханических датчиков // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2018. № 1 (25). C. 72–79. URL: https://mss.pnzgu.ru/mss7118
- 8. Щеглов А.А., Шмыков А.Ю., Мальцев В.Г. Целенаправленная регуляция электроосмотического потока для оптимизации капиллярного электрофореза белков // Научное приборостроение. 2003. Т. 13, № 4. С. 22–27. URL: http://iairas.ru/mag/2003/abst4.php#abst2
- 9. Курочкин В.Е., Мякин С.В., Шмыков А.Ю. Синтез слоев диизоционат-сульфополистирола на поверхности кварцевого стекла для изготовления кварцевых капиллярных колонок // Научное приборостроение. 2012. Т. 22, № 4. С. 46–49. URL: http://iairas.ru/mag/2012/abst4.php#abst6
- 10. Shmykov A.Ju., Mjakin S.V., Vasiljeva I.V., Filippov V.N., Vylegzhanina M.E., Sukhanova T.E., Kurochkin V.E. Electron beam initiated grafting of methacryloxypropyltrimethoxysilane to fused silica glass // Applied Surface Science. 2009. Vol. 255, is. 12. P. 6391–6396. DOI: 10.1016/j.apsusc.2009.02.023
- 11. Бодневич К.С., Пожидаев А.И., Комаров Н.В., Ермакова А.С. Особенности химической обработки кремниевых пластин в кислых травителях // Сборник трудов международной конференции "Инновационные подходы к решению технико-экономических проблем". М.: издательство "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники", 2020. С. 70–75.
- 12. Цветков Ю.Б. Процессы и оборудование микротехнологии: Модули 1 и 2: учебное пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 122 с.
- 13. Шмыков А.Ю., Мякин С.В., Бубис Н.А., Кузнецов Л.М., Есикова Н.А., Курочкин В.Е. Оптимизация методов подготовки поверхности каналов микрофлюидных чипов из борсиликатного стекла // Физика и химия стекла. 2020. Т. 46, № 5. С. 490–496. DOI: 10.31857/S013266512005011X
- 14. Красовский А.Н., Мякин С.В., Осмоловская Н.А., Пак В.Г., Сычев М.М., Шмыков А.Ю. Определение краевых углов смачивания и поверхностной энергии полимерных пленок и композитов (методические указания). СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2015. 16 с.
- 15. Красовский А.Н., Шмыков А.Ю., Филиппов В.Н., Васильева И.В., Мякин С.В., Осмоловская Н.А., Борисова С.В., Курочкин В.Е. Исследование поверхностных свойств покрытий смеси полистирола и полистиролсульфокислоты на плавленом кварцевом стекле // Научное приборостроение. 2009. Т. 19, № 4. C. 51–58. URL: http://iairas.ru/mag/2009/abst4.php#abst6
- 16. Красовский А.Н., Шмыков А.Ю., Осмоловская Н.А., Мякин С.В., Курочкин В.Е. ИК-спектры и структура поверхности покрытий полистирола и полистиролсульфокислоты на плавленом кварцевом стекле // Научное приборостроение. 2014. Т. 24, № 2. С. 5–15. URL: http://iairas.ru/mag/2014/abst2.php#abst1
