AFM and XRD Characterization of Silver Nanoparticles Films Deposited on the Surface of DGEBA Epoxy Resin by Ion Sputtering

Caracterización por AFM y DRX de películas de nanopartículas de plata depositadas sobre la superficie de resina epoxi DGEBA mediante pulverización iónica

En este trabajo se depositaron átomos de plata mediante pulverización iónica sobre la superficie de resina epoxi diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) curada a 150 °C durante 6 horas en aire. Las películas de DGEBA y sus precursores se caracterizaron mediante espectroscopia Raman para identificar los principales grupos funcionales y su relación con los átomos de plata depositados. Se depositaron películas finas de plata de 5, 10, 15 y 20 nm sobre la resina epoxi a temperatura ambiente. 

Tanto la película inicial de DGEBA como la posterior película fina de plata se analizaron mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) en el modo sin contacto. Las películas finas de plata también se analizaron mediante difracción de rayos X (DRX) a temperatura ambiente. Los resultados de AFM mostraron la formación de cristalitos de plata en la superficie de DGEBA con una cobertura muy baja, mientras que XRD indicó que la mayoría de ellos tenían su eje principal alineado con la normal de la superficie. Un aumento de la cobertura conllevaba un aumento del tamaño de grano, como indicaba la AFM. Sin embargo, los resultados de la DRX indicaron que el tamaño de los cristalitos se mantenía casi constante, mientras que la aparición de picos correspondientes a otras orientaciones cristalinas sugiere la coalescencia de los cristalitos originales y un aumento del tamaño de los planos más densos, concretamente [111].

INTRODUCCIÓN

El estudio de la metalización de polímeros se considera de suma importancia tanto desde el punto de vista de la ciencia fundamental como desde una perspectiva tecnológica, ya que este proceso se ha utilizado ampliamente en una variedad de productos: reflectores para faros de automóviles, CDs (almacenamiento de datos), empaques protectores para componentes eléctricos, recubrimientos para envases de alimentos y especialmente en microelectrónica. La película delgada formada a partir de la metalización juega un papel vital en dispositivos y circuitos integrados, ya que las películas depositadas deben tener buena adhesión, baja resistividad y proporcionar una buena cobertura. La mejora de estas características ha estimulado la investigación intensiva por parte de la comunidad científica durante décadas. 

En el área de la microelectrónica, por ejemplo, especialmente en lo que respecta al procesamiento de componentes electrónicos, existe la necesidad de exponerlos a temperaturas relativamente altas. Por lo tanto, puede ocurrir daño al producto final si, por ejemplo, hay una ruptura de las estructuras o la difusión de pequeñas cantidades de metal en el polímero. En este sentido, muchos esfuerzos se han realizado por parte de los investigadores con el objetivo de controlar la microestructura y la estabilidad térmica en la interfaz entre el metal y el polímero. Estos estudios buscan mejorar la adhesión del metal al polímero y prevenir su degradación.