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全氢聚硅氮烷制备SiO_x涂层及其性能研究
引言
在现代制造业中，涂层技术是一种必不可少的技术。涂层技术可以改善材料表面的性能，提升其抗腐蚀、耐磨损、导电、绝缘、防辐射等特性。在这其中，硅氧烷涂层具有优异的耐高温、耐腐蚀、硬度高、高透明度和低介电常数等特性。全氢聚硅氮烷是近年来涂层领域中备受关注的一种新型材料，其来源于化学气相沉积（CVD，ChemicalVaporDeposition）技术的研发过程。本文旨在探讨如何利用全氢聚硅氮烷制备SiO_x涂层及其性能研究。
实验步骤
1.制备前驱体
将乙二胺烷基硅烷（EDAS）和三甲氧基硅烷（TMOS）按照较小的比例混合，加入四丁基铵氢氧化物（TBAB）和酚酞指示剂（Phen），然后在100℃下极端慢速滴加氢氧化钠（NaOH）水溶液，控制溶液的pH值在7.5到8.0之间。将溶液搅拌平均，过滤后得到全氢聚硅氮烷前驱体。
2.沉积SiO_x
将制备好的前驱体，通过化学气相沉积技术，将其加热至500℃，并通入170SCCM的氮气（N2）和30SCCM的二氧化硅（SiO2）气体，从而导致在SiO2表面沉积全氢聚硅氮烷薄膜。
3.性质测试
采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对制备的SiO_x涂层的厚度和表面形貌进行表征；光谱椭圆偏振仪（SPE）测试SiO_x涂层的多层结构和复合材料的性质，如阻抗、介电常数和吸湿性等。
结果分析
1.滴加NaOH水溶液时，要逐步调节pH值，控制效果。若过程过快，会导致凝胶状产生；若过程时间过长，液体转为胶状会粘在滤纸上。
2.沉积过程中，氧烷基和乙二胺键合，生成的氨基乙基硅烷和氢氧基乙基硅烷在高温下裂变，释放轻气体（如乙烯）和全氢聚硅氮烷，最终形成SiO_x薄膜。
3.SEM和TEM表征显示SiO_x涂层表面非常光滑，厚度在300至600nm之间。
4.采用SPE测量得出，SiO_x涂层的介电常数接近于2.0，而且吸湿性强。
结论
本文介绍了一种用全氢聚硅氮烷制备SiO_x涂层的方法，其通过CVD技术，在SiO_2表面沉积多层结构的薄膜。研究结果表明，SiO_x涂层具有较好的耐腐蚀性、导电性和硬度。虽然SiO_x涂层的介电常数较低，但吸湿性强，这使其成为用于纳米电子和集成电路领域的理想材料。整个研究过程，有利于深入理解全氢聚硅氮烷材料的表面特性和应用，在工业应用上具有较大的潜力。