Dinámica de dewetting en films delgados de poliestireno sobre sustratos de Si

LUJAN FREIJE; GARCIA NA; PEZZUTTI A; DA VEGA

Merlo, San Luis

Taller; 9 Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2011

Trefemac

La estabilidad térmica de lms delgados de polímeros es de gran importancia tecnológica para diversas aplicaciones como recubrimientos, capas dieléctricas, adhesivos, lubricantes, nanouidica y microelectrónica [Müller et al., J. of Chem. Physics 115,21 (2001)]. Cuando estos lms son calentados por encima de la temperatura de transición vítrea del polímero suelen inestabilizarse mediante un proceso denominado dewetting, alterando las propiedades del lm y exponiendo el sustrato [Srolovitz and Safran, J. Appl. Phys. 60,247 (1986); Gau et al., Science 283, 46 (1999)]. En este trabajo, se estudió el proceso de dewetting en lms delgados de poli-estireno obtenidos mediante la técnica de spin-coating. Utilizando microscopía óptica y microscopía de fuerza atómica en modo contacto (AFM-tapping) se caracterizaron las distintas etapas del fenómeno: ruptura del lm con aparición de huecos, coalescencia de los huecos y formación de un patrón de gotas poliméricas sobre el sustrato. Se analizó la dinámica de las distintas etapas del proceso en función del espesor del lm y de la masa molecular del polímero, que afectan tanto la temperatura de transición vítrea del polímero cómo su respuesta dinámica. Mediante las medidas de Minkowski se contrastaron los resultados experimentales con los resultados numéricos obtenidos a partir de simulaciones basadas en la ecuación de lubricación [Becker et al., Nat. Mat. 63, Vol 2 (2003)].