Deposition of thin films by a non-equilibrium atmospheric pressure Plasma Jet: a poly-diagnostic study

Barletta, Federica (2020) Deposition of thin films by a non-equilibrium atmospheric pressure Plasma Jet: a poly-diagnostic study, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Meccanica e scienze avanzate dell'ingegneria, 32 Ciclo.
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Abstract

The use of atmospheric pressure plasmas for thin film deposition on thermo-sensitive materials is currently one of the main challenges of the plasma scientific community. Despite the growing interest in this field, the existing knowledge gap between gas-phase reaction mechanisms and thin film properties is still one of the most important barriers to overcome for a complete understanding of the process. In this work, thin films surface characterization techniques, combined with passive and active gas-phase diagnostic methods, were used to provide a comprehensive study of the Ar/TEOS deposition process assisted by an atmospheric pressure plasma jet. SiO2-based thin films exhibiting a well-defined chemistry, a good morphological structure and high uniformity were studied in detail by FTIR, XPS, AFM and SEM analysis. Furthermore, non-intrusive spectroscopy techniques (OES, filter imaging) and laser spectroscopic methods (Rayleigh scattering, LIF and TALIF) were employed to shed light on the complexity of gas-phase mechanisms involved in the deposition process and discuss the influence of TEOS admixture on gas temperature, electron density and spatial-temporal behaviours of active species. The poly-diagnostic approach proposed in this work opens interesting perspectives both in terms of process control and optimization of thin film performances.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di dottorato
Autore
Barletta, Federica
Supervisore
Co-supervisore
Dottorato di ricerca
Ciclo
32
Coordinatore
Settore disciplinare
Settore concorsuale
Parole chiave
Silicon dioxide film; plasma diagnostics; plasma jet; plasma polymerization
URN:NBN
Data di discussione
2 Aprile 2020
URI

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