Oberflächenmodifizierung von Polymethylmethacrylat durch ...

Kapitel 4: Ergebnisse und Diskussion 62
Streuung [%]
2
1,5
1
0,5
0
2
3 1
5
4
300 400 500 600 700 800
Wellenlänge [nm]
1 - 80 V, 10 sccm O2, 1000 s
2 - 80 V, 20 sccm O2, 800 s
3 - 100 V, 30 sccm O 2, 600 s
4 - 120 V, 20 sccm O 2, 500 s
5 - 120 V, 30 sccm O 2, 300 s
Abb. 36: Gemessenes Streulicht von plasmabehandelten PMMA-Proben nach unterschiedlicher
Kombination der Plasmaparameter (bei konstantem Ar-Gaseinlass mit 14 sccm).
Tab. 11: Zusammenhang zwischen den einzelnen Plasmaparametern
Veränderte Parameter Konstante Parameter
Bias-Spannung › Zeit fl O2- und Ar-Anteil
Bias-Spannung fl Zeit › O2- und Ar-Anteil
O2-Anteil › Zeit fl Bias-Spannung, Ar-Anteil
Mit der in dieser Arbeit untersuchten Plasmabehandlung kann auf dem Kunststoff PMMA eine
wirkungsvolle Entspiegelung realisiert werden. Die Festlegung eines Parameterbereiches, in
welchem für den sichtbaren Spektralbereich eine ausgezeichnete Entspiegelungswirkung auf
PMMA erreicht wird, hängt dabei von mehreren Faktoren ab. Durch Variation der
Prozessparameter (Behandlungszeit, Ionenenergie, O2-Anteil) kann zum einen der Betrag der
Reflexionsminderung beeinflusst werden, zum anderen kann auch der Spektralbereich in gewissen
Grenzen festgelegt werden. Die Untersuchungen zur Parametervariation zeigten, dass zur
Erzeugung eines Entspiegelungseffektes ein gewisser Sauerstoffanteil im Plasma notwendig ist.
Dieser kann im Bereich von 10 sccm bis 30 sccm liegen. Eine Verwendung von Stickstoff bewirkt
nur eine geringe Aufrauung der Oberfläche, führt jedoch nicht zur Ausbildung des für die
Entspiegelung notwendigen Aspektverhältnisses. Die Variation der Ionenenergie (Bias-Spannung)
ergab, dass die Erzeugung einer AR-Struktur sowohl durch hohe Ionenenergien (120 eV), als
auch durch geringere Ionenenergien (80 eV) möglich ist. Wird eine geringere Ionenenergie
eingesetzt, muss diese mit einer verlängerten Behandlungszeit kompensiert werden.
Der in dieser Arbeit untersuchte Plasmaätzprozess ist beschränkt reproduzierbar und unterliegt
einer bestimmten Schwankungsbreite. Abb. 37 zeigt die Transmissionskurven von drei
aufeinanderfolgenden Prozesschargen, die mit konstanter Parametereinstellung durchgeführt
wurden. Im kurzwelligen Spektralbereich (um 400 nm) sind Schwankungen von bis zu 0,7%
vorhanden.