自組裝單層 (SAMS)

自組裝單層 (SAMS)

Savannah® 的 SAMS 套件選項能夠透過氣相自組裝來沉積各種有機單層。由於 SAMS 氣相沉積的自我侷限特性,即使在更嚴格的 3D 奈米結構上,SAMS 薄膜也具有很高的保形性和均勻性。另外,與液相中的 24-48 小時相比,完全組裝的單層可在數分鐘內完成。結合現場診斷(QCM,橢圓偏光儀)和原子層沉積 (ALD) 功能,這代表了一種出色的研發解決方案,可沉積各種有機/無機薄膜。

氣相沉積 SAMS

自組裝單層的氣相沉積代表了一種多功能且低成本的解決方案,可以快速使包括金屬、氧化物、聚合物和紡織品在內的各種表面功能化。透過低熱積存製程 (<100°C),可以在原子尺度上特製表面性能,以達到最佳性能,包括控制濕潤效果(疏水性、親水性)、附著力和黏附現象、電、化學和生化特性等。SAM 還提供了錨定奈米顆粒、生物分子或用作種子層的理想載具。它們也已成功用於選擇性區域沉積。

通過氣相沉積,穩定的單分子層可以在 5-10 分鐘內均勻沉積,包括 MEMS 和 NEMS 中遇到的複雜 3D 微米和奈米結構。這種乾式真空製程可確保樣品潔淨度,並與我們的原子層沉積 (ALD) 製程整合,進而使研究人員可以透過有機/無機混成方式來調整表面性能。

可以沉積各式各樣的 SAMS 薄膜,包括矽烷、硫醇和膦酸。

SAMS 應用

  • 選擇性區域原子層沉積 (ALD) 的抑制層
  • 有機薄膜電晶體
  • 軟性電子產品的滲透塗料
  • 奈米結構功能化
  • MEMS 的抗黏滯性
  • 生理感測/細胞黏著/蛋白質吸附
  • 濕潤效果/穿透性控制的大表面積塗層

 

SAMS 選項可讓一系列的表面迅速功能化,藉此控制濕潤效果。這裡的範例是經過功能化且具有 FDTS 鍍膜的「矽」表面,經過 10 分鐘曝光後呈現 115˚ 的水接觸角度。

 

 

在具有原子層沉積 (ALD) 種晶層的 FDTS 上,呈現的 119˚ 水接觸角度

SAMS 套件選項可精確控制 SAMS 劑量,藉此達到理想的效能與重現性

 

氣相沉積 SAMS 的運用,提供了快速而多樣化的方式來選擇性地沉積原子層沉積 (ALD) 薄膜。在以下範例中,我們選擇性地在「銅」材質上(相對於「SiO2」)沉積了 C18 SAMS,進而抑制在「銅」材質上氮化鉿 (III) 之原子層沉積 (ALD) 的增長,而不是在「SiO2」材質上的增長。此工作成果是與 Silvia Armini 在 IMEC 的研究團隊共同合作的一部分。

 

SAMS 套件規格

系統 Savannah® S100、200 與 300
套件/工具最大數量 最多 2 個
基材尺寸 若為 S300,最大 300 公釐
一般運作時間 5-20 分鐘
劑量控制 ±0.5µmol
前驅溫度 最高 200˚C
儲存器溫度 100˚C(含壓力計)
最高 150˚C(不含壓力計)
劑量壓力範圍 0-10 托(以 Baratron 真空壓力計測量)
共反應物 H2O、臭氧、空氣
種晶層 原子層沉積 (ALD) 氧化物與金屬
幫浦 Adixen 2021C2(含清潔套件)
軟體整合、
端點控制
實作於標準
Savannah® 軟體
FDTS 接觸角度 >110˚
FOTS 角度 >105˚
DTS 角度 >100˚