Oberflächenmodifizierung von Polymethylmethacrylat durch ...

Kapitel 4: Ergebnisse und Diskussion 57
Es wurden topographische Untersuchungen mittels AFM-Technik durchgeführt, um Aufschluss
über die Oberflächenstruktur der modifizierten PMMA-Substrate zu erhalten. Die AFM-
Aufnahmen werden in Abb. 30 (a-c) präsentiert.
(a) (b)
(c)
Abb. 30: AFM-Aufnahmen (1 x 1 µm²) von PMMA-Substraten;
(a) unbehandelt (Höhenskala 10 nm)
(b) nach 300 s Ar/N 2-Plasmabehandlung (Höhenskala 10 nm)
(c) nach 300 s Ar/O 2-Plasmabehandlung (Höhenskala 400 nm).
Abb. 30 a) zeigt die AFM-Aufnahme einer unbehandelten PMMA-Probe. Die erkennbaren
Abformspuren sind auf die optische Politur des Spritzgusswerkzeuges zurückzuführen. Die
dargestellten AFM-Aufnahmen Abb. 30 b) und Abb. 30 c) zeigen, dass sowohl bei Zugabe von
Stickstoff als auch von Sauerstoff nach 300 s Behandlungszeit eine stochastische Strukturbildung
erfolgt, die sich von der unbehandelten PMMA-Oberfläche signifikant unterscheidet. Die
erhaltenen Strukturdimensionen weisen allerdings unterschiedliche Charakteristika auf. Nach einer
Ar/N2-Plasmabehandlung liegt eine modifizierte Oberfläche vor, die durch stochastisch verteilte
Strukturen mit Strukturhöhen < 5 nm gekennzeichnet ist. Im Gegensatz dazu sind nach einer
Ar/O2-Plasmabehandlung Strukturhöhen von mindestens 200 nm erkennbar. Anhand der AFM-
Bilder kann ein lateraler Strukturabstand zwischen 70 nm und 100 nm ermittelt werden. Daraus
ergibt sich ein Aspektverhältnis, welches als Quotient aus Profiltiefe und Periode definiert ist, von
mindestens 2:1.