[发明专利]一种利用等离子体刻蚀原位测量聚合物亚层光谱的方法

摘要

本发明公开了一种利用等离子体刻蚀原位测量聚合物亚层光谱的方法，包括以下步骤：1)在透明的玻璃衬底上制备聚合物薄膜；2)利用紫外‑可见分光光度计测试聚合物薄膜的吸收光谱；3)利用氧等离子体刻蚀逐步刻蚀聚合物薄膜，氧等离子体气压为1‑20帕斯卡；刻蚀发生在聚合物薄膜表面并逐步减小薄膜厚度，并原位检测吸收光谱；4)根据每个波长处吸光度的减少量得到聚合物薄膜各个亚层的吸收光谱。本发明借助常用的实验室装置，利用简单的光学方法和等离子体辅助的表面选择刻蚀技术来直接测试亚层吸收光谱。利用光谱仪实时探测吸收光谱的变化，解析出不同深度处的吸收谱图。本发明可用于研究聚合物薄膜中不同深度位置处的多种物理量。

主权项

1.一种利用等离子体刻蚀原位测量聚合物亚层光谱的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在透明的玻璃衬底上制备聚合物薄膜，聚合物薄膜厚度为20‑200纳米；2)利用紫外‑可见分光光度计测试聚合物薄膜的吸收光谱，其中，测试模式为透射模式；3)利用氧等离子体刻蚀逐步刻蚀聚合物薄膜，刻蚀速度1纳米/秒，氧等离子体放电功率范围20‑200瓦，氧等离子体气压为1‑20帕斯卡；刻蚀发生在聚合物薄膜表面并逐步减小薄膜厚度，并原位检测吸收光谱，借助原子力显微镜确定刻蚀过程中的聚合物薄膜厚度的变化；4)根据每个波长处吸光度的减少量得到聚合物薄膜各个亚层的吸收光谱，其中，每个亚层所在的深度位置由原子力显微镜确定，具体方法如下：根据Beer‑Lambert定律，聚合物薄膜的吸光度A被定义为A＝‑log(I/I0)或者I＝I010‑A，其中I和I0分别为透射和入射光强，假设薄膜是由n层薄膜亚层组成，且每个亚层具有吸光度Ai，i＝1,2,3,…,n，入射光经过了n个亚层后的光强为：因此，薄膜总的吸光度等于各个亚层吸光度的线性叠加，根据刻蚀过程中吸光度的减少量即可得到表面和各个亚层的吸光度。