Porous silica in micromechanical applications

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2003

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Mittaustekniikka

Mcode

S-108

Degree programme

Language

en

Pages

77

Series

Abstract

Aero- ja xerogeelit ovat nanohuokoisia materiaaleja, jotka tehdään sol-gel -tekniikalla. Korkean huokoisuuden takia niillä on monia ainutkertaisia fysikaalisia, termisiä, sähköisiä ja mekaanisia ominaisuuksia. Tämän työn tarkoitus oli kehittää puhdastilaan soveltuva sol-gel -prosessi ja saada aikaan kalvoja joiden huokoisuus on 60:n ja 80:n prosentin välillä. Työssä käytettiin useita reseptejä sekä prosessimodifikaatioita. Haluttuun tulokseen päästiin kaksivaiheisella happo-emäs sol-gel -prosessilla käyttäen tertiaarista butanolia liuottimena. Ensimmäisessä hydrolyysivaiheessa soolin koostumus oli TEOS: TBA: H_(2)O: HCl= 1: 3 : 2 : 7.3e-4. Toisessa vaiheessa sooliin lisättiin ammoniakkia kondensaatioreaktion katalysoimiseksi. Liuos spinnattiin piialustoille liuottimella saturoidussa ilmatilassa. Päällystämisen jälkeen kalvoja ikäännytettiin isopropanoli-ammoniakki -liuoksessa. Liuotin vaihdettiin isopropanoliin ja poistettiin superkriittisellä kuivausmenetelmällä. Kalvoja karakterisoitiin taitekerroinmittauksilla, pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) sekä Rutherfordin takaisinsirontaspektrometrialla (RBS). Aerogeelin kuviointia litografialla ja plasmaetsaamalla tutkittiin. Lisäksi käsiteltiin kalvojen soveltamista puoliläpäisevänä etsausmaskina, vakojen täyttömateriaalina sekä soveltuvuutta nanokalorimetrisiin sovelluksiin ja kosteusantureihin. Sol-gel -prosessin toistettavuus todettiin huonoksi. Kalvojen demonstroitiin myös olevan hiukkaslähde, mikä tekee prosessista IC-yhteensopimattoman. Kalvojen kuviointi on mahdollista, joskin se muuttaa kalvojen ominaisuuksia.

Description

Supervisor

Tittonen, Ilkka

Thesis advisor

Blomberg, Martti

Keywords

Sol-gel technology, Sol-gel -tekniikka, aerogel, aerogeeli, xerogel, xerogeeli, porosity, huokoisuus, supercritical drying, superkriittinen kuivaus, spinning, spinnaus, thin film characterization, ohutkalvon karakterisointi, refractive index measurements, taitekerroinmittaukset

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120449807

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK