石英晶片表面处理方法对比

2011-06-30聂立波

湖南工业大学学报 2011年4期

常浩，陈柱，聂立波

（湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用重点实验室，湖南株洲 412007）

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石英晶片在工业生产、科学研究等领域中的应用十分广泛。一方面，石英晶体元器件可应用于通信、计算机、彩色电视机、音像制品、电子玩具、汽车电子设备和医用电子设备等诸多领域[1]；另一方面，石英晶片作为固定物质的载体，广泛应用于检测仪器中，如表面等离子体共振仪（surface plasmon resonance instrument，SPRI）[2]、核磁共振成像仪（nuclear magnetic resonance imaging，NMRI）[3]、椭偏仪[4]、石英晶体微天平（quartz crystal microbalance，QCM）[5]等。

在石英晶片的使用过程中，表面清洗与处理是一个较重要的环节。由于晶片表面容易存在金属、颗粒以及有机物等污染物[6]，使用前必须对其进行有效清洗。目前，常用的清洗方法有化学清洗法、机械擦洗法、超声波清洗法、兆声波清洗法、旋转喷淋法、臭氧清洗法、激光清洗法等[7-9]。实验室主要采用超声清洗法与化学清洗法。化学清洗法的清洗液主要有浓硫酸/双氧水[10-12]、氨水/双氧水，以及浓盐酸/双氧水[13]等。其清洗作用主要包括2个方面：一方面是去除表面污染物；另一方面是对表面进行亲水化处理，在晶片表面形成大量羟基，为晶片与其它分子连接提供结合位点。目前，对石英晶片表面的处理方法已有较多报道[13-16]，但对不同方法处理的效果没有详细的研究与比较。本文对石英晶片表面处理的几种常用方法进行比较，以优化石英晶片的最佳表面处理条件。