TW201311964A - 包含以使用分子層沈積而增加堅硬度及強度之材料所沈積之纖維之紡織物 - Google Patents

包含以使用分子層沈積而增加堅硬度及強度之材料所沈積之纖維之紡織物 Download PDF

Info

Publication number
TW201311964A
TW201311964A TW101125928A TW101125928A TW201311964A TW 201311964 A TW201311964 A TW 201311964A TW 101125928 A TW101125928 A TW 101125928A TW 101125928 A TW101125928 A TW 101125928A TW 201311964 A TW201311964 A TW 201311964A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
fiber
textile
fibers
polycrystalline
Prior art date
Application number
TW101125928A
Other languages
English (en)
Inventor
Sang-In Lee
Original Assignee
Synos Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Synos Technology Inc filed Critical Synos Technology Inc
Publication of TW201311964A publication Critical patent/TW201311964A/zh

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/77—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45555—Atomic layer deposition [ALD] applied in non-semiconductor technology
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/45—Oxides or hydroxides of elements of Groups 3 or 13 of the Periodic System; Aluminates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/83—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with metals; with metal-generating compounds, e.g. metal carbonyls; Reduction of metal compounds on textiles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2041—Two or more non-extruded coatings or impregnations
    • Y10T442/2098—At least two coatings or impregnations of different chemical composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2926—Coated or impregnated inorganic fiber fabric
    • Y10T442/2984—Coated or impregnated carbon or carbonaceous fiber fabric

Abstract

實施例係關於使用分子層沈積(ALD)在一纖維或含纖維之材料上之一或多個材料層上之沈積以提供或增強該等纖維或含纖維之材料之功能性。舉例而言，此等功能性包括一纖維或含纖維之材料之較高堅硬度、較高強度、抗彎性之加強、抗衝擊性之加強或抗張力之加強。一材料層經沈積而塗佈於該等纖維或該含纖維之材料上且然後氧化、硝化或碳化該材料之表面以增加該材料之體積。藉由增加該材料之體積，該材料經受壓應力。該壓應力使得該等纖維或含纖維之材料更堅硬，更牢固且更具抗彎力性、抗衝擊性或抗張力性。

Description

包含以使用分子層沈積而增加堅硬度及強度之材料所沈積之纖維之紡織物
本發明係關於使用分子層沈積在纖維或紡織物上沈積材料以增加堅硬度或給該等纖維或該等紡織物提供其他有用特性。
本申請案依據35 U.S.C.§ 119(e)主張於2011年7月23日提出申請之同在申請中之美國臨時專利申請案61/511,025號之優先權，該專利申請案以全文引用的方式併入本文中。
一纖維對於各種應用而言通常缺乏足夠的強度或堅硬度。因此，經常將多個纖維聯鎖至紗線中以達成較高強度與堅硬度。然後該紗線用於生產紡織物、鉤針編織物、針織物及繩索。另一選擇係，纖維(例如，碳纖維)可與其他材料(例如，聚合物)組合以生產牢固而在經濟上可行之複合材料。除其他之外，此等複合材料之實例包含碳纖維增強型聚合物(CFRP)。除碳纖維以外，CFRP可包含凱夫拉爾(Kevlar)、鋁或玻璃纖維以達成增加之強度及經改良之性質。
為增加強度或堅硬度，纖維可塗佈有材料。然而，當此等纖維彎曲超過一特定曲率或拉伸超過一範圍時，該等纖維易於在其表面上形成裂紋或其他缺陷。圖(FIG.)1係塗佈有經受彎力F之一材料102之一纖維100之一剖面圖。隨著纖維100彎曲(如圖1所圖解說明)，纖維100之上部部分及所塗佈之材料102經受張應力(在圖1中藉由「T」表示)而 纖維100之下部部分經受壓應力(在圖1中藉由「C」表示)。當該張應力超過一特定限度(例如，當該纖維100彎曲超過一角度)，該所塗佈之材料可能由於內聚失效(藉由參考數字104展示)及黏著失效(藉由參考數字108展示)而裂紋。當纖維100與該所塗佈之材料102經被拉或以其他方式經受張應力時，可出現類似裂紋。除由此等所塗佈之材料提供之功能劣化以外，形成於所塗佈之材料上之裂紋導致該等纖維之強度或堅硬度減小。
當使用薄纖維時，在纖維上塗佈材料之習用方法可係不足的。亦即，該等材料不可以一保形方式塗佈於該等纖維上且該等所塗佈之材料之厚度不可足夠薄以達成期望之功能及性質。
實施例係關於在一纖維或一含纖維之材料上沈積材料以增加該纖維或該含纖維之材料之強度或堅硬度。將源前體注射至該纖維或該含纖維之材料上，後續接著將反應物前體注射於該纖維或該含纖維之材料上以使用分子層沈積(ALD)在該纖維或該含纖維之材料之表面上沈積一材料層。藉由將該層之至少一外部部分轉化成另一材料，在該層之至少部分中誘發壓應力。與未經轉化材料相比該經轉化材料具有較大體積，且因此其在該層中引入壓應力。
在一項實施例中，該轉化包括氧化，硝化或碳化該未經轉化材料。
在一項實施例中，該所沈積之層包含多晶材料。藉由氧 化、硝化或碳化晶界之至少部分及該多晶材料之外部表面來誘發該壓應力
在一項實施例中，該多晶材料層包含半導體、金屬化合物或金屬中之至少一者。該多晶材料可包含TiN。
在一項實施例中，在經氧化、經硝化或經碳化多晶材料層之表面上沈積一非晶材料層。該非晶材料層可包含Al2O3或SiO2中之至少一者。
在一項實施例中，該纖維包括一碳纖維。
在一項實施例中，該反應物前體包括藉由將氣體曝露至電漿而生成之自由基。
在一項實施例中，該所沈積之層包含一非晶材料。該非晶材料可係Al2O3或SiN。
實施例亦係關於包括複數個纖維之一紡織物，其中使用分子層沈積(ALD)在該等纖維之每一者之表面上沈積有一材料層以增加強度或堅硬度。藉由氧化、硝化或碳化該材料層之部分而在該材料之表面上形成一經處理層以在該所沈積之材料層中誘發壓應力。該經處理層至少部分地擴散至該材料層之晶界中。該材料層中之該壓應力增加每一纖維之強度或堅硬度。
在一項實施例中，該所沈積之層包含多晶材料。藉由氧化、硝化或碳化晶界之至少部分及該多晶材料之外部表面來誘發該壓應力。
本文中參考隨附圖式闡述實施例。然而，可以諸多不同 形式來體現本文中所揭示之原理且不應將本文中所揭示之原理視為限於本文中所闡明之實施例。在闡述中，可省略習知特徵及技術之細節以避免不必要地使實施例之特徵模糊不清。
在圖式中，圖式中之相同參考數字表示相同元件。為清晰起見，可擴大圖式之形狀、大小及區域以及諸如此類。
實施例係關於使用分子層沈積(ALD)在一纖維或含纖維之材料上沈積一個或多個材料層以增加堅硬度或強度以提供抗彎性、抗衝擊性或抗張力性。在該等纖維或該含纖維之材料上沈積一材料層且然後氧化、硝化或碳化該所沈積之材料之至少部分以在該材料層中誘發壓應力。該所沈積之材料可係多晶材料或非晶材料。該壓應力使得纖維或紡織物更堅硬、更牢固且更具抗彎力性、抗衝擊性或抗張力性。此外，該等纖維或該紡織物可塗佈有額外材料以防止氧化或防止夜視攝像機偵測。
本文中所闡述之含纖維之材料指代任何含有纖維之材料。舉例而言，含纖維之材料包含紗線、紡織物及複合材料。含纖維之材料中之纖維可或可不彼此聯鎖。
本文中所闡述之一個或多個材料層可在併入至含纖維之材料中之前或之後沈積於該等纖維上。
塗佈有材料之實例性纖維或紡織物
一纖維及含纖維之材料可缺乏諸如堅硬度或強度之期望性質，此可導致抗彎力性、抗衝擊性或抗張力性減小。為增加堅硬度或強度，可以增強堅硬度或強度之材料沈積該 纖維或含纖維之材料。然而，所沈積之材料在材料沈積之後經常經受張應力。因此，當該纖維或包含纖維之材料彎曲或出於其他原因經受張應力時，所沈積之材料易於遭遇裂紋或其他缺陷。
尤其，當在該纖維或含纖維之材料上所沈積之材料係多晶材料時，該材料之晶界具有一較高自由能且該等晶界經常處於一不穩定狀態。此外，晶粒之間的鍵合力通常係微弱的。因此，由多晶材料所形成之一層具有一較差障壁特性而且其易於遭遇裂紋或自晶界傳播之其他失效。
在一或多項實施例中，藉由在纖維或含纖維之材料上沈積多晶材料之後擴大晶粒之體積來增加該纖維或含纖維之材料之堅硬度或強度。可藉由氧化、硝化或碳化該多晶材料之表面或其晶界之至少部分來增加該等晶粒之體積。
另一選擇係，可在該纖維或塗佈材料之纖維上沈積非晶材料而非以多晶材料來沈積該纖維或含纖維之材料。可氧化、硝化或碳化該非晶材料之外部區域以擴大體積並在該材料之外部區域引入壓應力。
圖2A係根據一項實施例以一多晶材料層204沈積之一纖維200之一剖視圖。雖然圖2A圖解說明以多晶材料層204沈積之一單個纖維200，但可使用分子層沈積(ALD)以多晶材料層204來沈積一整個紗線、紡織物或任何其他含纖維之材料。在一項實施例中，該多晶材料係TiN且使用下文參考圖4至圖6詳細闡述之一沈積裝置而具有10Å至500Å之一厚度。在其他實施例中，該多晶材料可係半導體材料(例 如Si、Ge)、金屬(例如Al、Ti、Ta)、具有一高熔融溫度之金屬化合物(例如TiAlN、TiCN、WC)中之一或多者。
使用ALD來沈積多晶材料層204係有利的，除其他原因以外，乃因該層204以一薄厚度以一保形方式在低於其他沈積方法之一沈積溫度下沈積於纖維200上。
纖維200可係一碳纖維或任何其他纖維。在纖維含有碳之一實施例中，最初所沈積之層可與碳原子反應以與該纖維產生較強鍵合。舉例而言，當以TiN沈積一碳纖維時，一TiN膜最初層與碳纖維中之碳原子反應並形成一TiCN層。TiCN層有利地增加該碳纖維與進一步沈積在該TiCN上之TiN層204之間的鍵合力。
在該TiCN上形成一TiN多晶層204之後，將纖維200曝露至氧氣、H2O、臭氧、O*自由基或其一組合以將該TiN層204之表面及晶界氧化成TiON。藉由將此等氧化劑擴散至該等晶界而氧化TiN層204之晶界。由於氧化劑之擴散程度隨著該TiN層深度而降低，因此TiN層204之氧化部分往往在表面處較寬但隨著深度朝向纖維200增加而變薄。由於該氧化，TiON層208之剖面形狀呈現至少部分地延伸至TiN層204之晶界之一倒三角形狀。
由於TiON比TiN佔據更大體積，因此隨著TiN層204之表面及晶界氧化成一TiON層208，所沈積之材料之整體體積增加。然而，由於TiN層204與TiON層208皆鍵合至纖維200，因此此等層之空間擴大受約束。因此，此等層可替代性地經受壓應力。
此外，TiON與TiN之晶粒之間的鍵合比TiN之晶粒之間的鍵合更牢固。因此，在TiON之晶界與TiN晶粒之間較不可能出現裂紋。因此，TiN在晶界之間氧化成TiON進一步增加纖維之強度。在一或多項實施例中，TiON層之厚度係5Å至50Å。
TiON亦比TiN更具抗擴散性。因此，TiON層208亦可充當用以防止其他材料滲透至纖維200中之一擴散障壁。
另一選擇係，可使用(舉例而言)C*自由基碳化TiN層204。因此，一TiCN層形成於該TiN層之表面上且亦滲透至TiN之晶界中。TiCN層亦具有比一TiN層大之一體積，且因此，TiCN層在TiN層之表面上之形成與TiCN至晶界中的滲透皆在TiN層及TiCN層中造成壓應力。此外，TiCN比TiN更具抗擴散性，且因此，TiCN亦充當纖維之一擴散障壁。
藉由氧化、硝化或碳化該多晶層而形成之一層有利地增加纖維之堅硬度或強度且亦充當纖維之一擴散障壁。
在一項實施例中，在經氧化、經硝化或經碳化之多晶層上沈積一非晶層。舉例而言，在經氧化、經硝化或經碳化之多晶層上沈積厚度為10Å至100Å之一Al2O3層或一SiO2層。該非晶層減小與塗佈該多晶層相關聯之問題，乃因該非晶層可具有張應力且不同經加壓膜之組合導致增加之硬度。
在一項實施例中，可在纖維或含纖維之材料上沈積多組TiN層及TiON層。可將沈積TiN並形成TiON之製程重複一 預定次數以在纖維或含纖維之材料上沈積多組TiN/TiON層來進一步增加該纖維或該含纖維之材料之堅硬度或強度。
在另一實施例中，藉由將該製程重複一預定次數在該纖維上沈積多組層，每一組包含一TiN層、一TiON層及一非晶層。
圖3A係根據一項實施例以材料沈積之一纖維300A之一剖視圖。纖維300A可係一碳纖維，然後其以厚度為t1a之一第一材料(例如TiN、Al2O3、SiN)310A、以藉由氧化、硝化或碳化該第一材料所形成之厚度為t2a之一層320A(例如TiON、TiCN、AlON、SiO2)及以厚度為t3a之一非晶層330A來沈積。在一項實施例中，厚度t1a係10Å至500Å，厚度t2a係5Å至50Å且厚度t3a係10Å至500Å。
可將沈積層310A、320A、330A之製程重複一預定週期數以在纖維300A上沈積若干組層。
在另一實施例中，在沈積該多晶層之前在該纖維上沈積一非晶層。如圖3B所展示，舉例而言，首先使用ALD在纖維300B上形成Al2O3或SiO2之一非晶層330B。隨後，在該非晶層330B上沈積一多晶層320B。最後，氧化、碳化或硝化該多晶層320B以形成一最後層310B。非晶層330B具有一厚度t1b，多晶層320B具有一厚度t2b，且經氧化、經碳化或硝化層310B具有一厚度t3b。厚度t1b係10Å至500Å厚度t2b亦係10Å至500Å且厚度t3b係5Å至50Å。
可將沈積層310B、320B、330B之製程重複一預定週期數以在纖維300B上沈積若干組層。
替代在纖維上沈積多晶材料，可在該纖維上沈積非晶材料。舉例而言，可使用三甲基鋁(TMA)作為源前體在纖維上沈積Al2O3，後續接著使用一吹掃氣體吹掃物理吸附在纖維上之TMA，且然後將由H2O、O3、O2電漿或N2O電漿產生之反應物前體注射至該纖維上。此等Al2O3層通常具有5×109達因/cm2至1×1010達因/cm2之張應力。
然後將該Al2O3層曝露至藉由在包含O2與NH3或N2O與NH3之一氣體上造成電漿而生成之O*自由基及/或N*自由基。由於過量NH3易於產生可對沈積製程產生負面影響之粒子，因此可將NH3之百分比保持在30%以下。以此方式，該Al2O3之外部周邊轉化成AlON，該AlON比Al2O3具有一增加之體積。該AlON層經受約1×109達因/cm2至5×109達因/cm2之壓應力。
由於在纖維上沈積Al2O3及AlON，該纖維變得相對於彎曲更強健且亦變得更硬。可以一交替方式在纖維上沈積多個Al2O3層及AlON層以提供增加之抗彎性及硬度。
在纖維上形成之Al2O3層之厚度可小於該纖維之直徑的2%。Al2O3層之厚度可係50Å至300Å.
該非晶材料亦可係SiN。可使用HMDS(六甲基二矽胺烷：(CH3)3-Si-NH-Si-(CH3)3)作為一源前體，且N*自由基作為反應物前體在一纖維上沈積SiN。SiN層之厚度可小於該纖維之直徑的2%。SiN層之厚度可係50Å至300Å。SiN層之外部周邊可曝露至O*自由基以將該SiN層之所曝露部分轉化成SiO2。SiO2具有比SiN高之一體積，且因此，將壓 應力引入至所沈積之材料中。
沈積裝置之實例
圖4係根據一項實施例之一沈積裝置400之一透視圖。雖然沈積裝置400係圖解說明為一紡織物上之沈積材料層，但可使用相同沈積裝置400來在一纖維或其他含纖維之材料上沈積材料層。
除其他組件以外，沈積裝置400亦可包括一上部反應器430A及一下部反應器430B。隨著紡織物420自左至右地移動(如箭頭414所指示)且在上部反應器430A與下部反應器430B之間通過，紡織物420以一材料層440沈積。在一項實施例中，層440係一多晶層、藉由氧化、碳化或硝化該多晶層而形成之一層或一非晶層。
整個沈積裝置400可包封在一真空中或一加壓容器中。雖然沈積裝置400係圖解說明為在紡織物420水平移動時於紡織物420上之沈積材料，但沈積裝置400可經定向以便在紡織物420垂直地或沿一不同方向移動時沈積層440。
上部反應器430A連接至供應前體、吹掃氣體及其一組合至上部反應器430A中之管442A、446A、448A。排放管452A及454A亦連接至上部反應器430A以自上部反應器430A之內部排出過量前體及吹掃氣體。上部反應器430A使其下部表面面向紡織物420。
下部反應器430B亦連接至管442B、446B、448B以接收前體、吹掃氣體及其一組合。排放管(例如，管454B)亦連接至下部反應器430B以自下部反應器430B之內部排出過 量前體及吹掃氣體。下部反應器430B使其上部表面面向紡織物420。
隨著紡織物420在上部反應器430A之下部表面與下部反應器430B之上部表面之間自左至右地移動，沈積裝置400在紡織物420上執行分子層沈積(ALD)。ALD係藉由在紡織物420上注射源前體後續接著在紡織物420上注射反應物前體來執行。
圖5係根據一項實施例沿圖4之線A-B截取的沈積裝置400之一剖視圖。除其他組件以外，上部反應器430A亦可包括一源注射器502及一反應物注射器504。源注射器502連接至管442A以接收源前體(組合諸如氬氣之載體氣體)，且反應物注射器504連接至管448A以接收反應物前體(組合諸如氬氣之載體氣體)。可經由一單獨管(例如，管446A)或經由供應源前體或反應物前體之管注射載體氣體。
源注射器502之主體510形成有一溝渠542、若干穿孔(例如，孔或狹縫)544、一反應室534、一收縮區560及一排放部分562。源前體經由溝渠542及穿孔544流入至反應室534中，且與紡織物120反應。源前體之部分穿透紡織物420且經由形成於下部反應器430B上之一排放部分268排出。剩餘源前體平行於紡織物420之表面流過收縮區560且排出至排放部分562中。該排放部分連接至管452A且將過量源前體排出注射器502。
當源前體流過收縮區560時，由於源前體在收縮區560中之較高速度，過量源前體自紡織物420之表面移除。在一 項實施例中，收縮區560之高度M小於反應室534之高度Z之2/3。此高度M對於自紡織物420之表面移除源前體係合意的。
反應物注射器504具有類似於源注射器502之一結構。反應物注射器504接收反應物前體且將反應物前體注射至紡織物420上。源注射器504具有形成有一溝渠546、若干穿孔548、一反應室536、一收縮區564及一排放部分566之一主體514。反應物注射器504之此等部分之功能及結構與源注射器502之對應部分實質上相同。排放部分566連接至管454A。
下部反應器430B具有類似於上部反應器430A之一結構，但具有面向與上部反應器430A相反之一方向之一上部表面。下部反應器430B可包括一源注射器506及一反應物注射器508。源注射器506經由管542B接收源前體且將源前體注射至紡織物420之後表面上。源前體之部分穿透紡織物420且經由排放部分562排出。剩餘源前體平行於紡織物420之表面流入至排放部分568中且自源注射器502排出。
反應物注射器508之結構與反應物注射器504之結構實質上相同，且因此，本文中為簡潔起見而省略其詳細闡述。
沈積裝置400亦可包含用於移動紡織物420之一機構580。機構580可包括一馬達或一致動器，其如圖5中所圖解說明向右方向拉動紡織物420。隨著紡織物420逐漸向右移動，實質上紡織物420之整個表面曝露至源前體及反應物前體，因此將材料沈積在紡織物420上。
藉由具有一組對置反應器，源前體及反應物前體不但垂直於紡織物420之表面流動而且平行於紡織物420之表面流動。因此，不但在平坦表面上而且在紡織物420中之孔隙或孔上沈積一保形材料層。因此，該材料較均勻且完全地沈積在紡織物420上。
為了減小洩漏於沈積裝置400外部之前體材料，紡織物420與上部/下部反應器430A、430B之間的距離H維持在一低值。在一項實施例中，距離H係小於1 mm，且更佳地小於數十μm。
在一項實施例中，將TiCl4用作源前體且將NH3用作反應物前體以在紡織物420上形成一TiN多晶層。在紡織物420上形成TiN層之後，可將該紡織物曝露至氧氣、H2O、臭氧、O*自由基或其一組合中以將TiN層之表面與晶界氧化成TiON。
此外，將諸如SiH4、SiCl2H2之無機材料或諸如六甲基二矽胺烷(HMDS)、四甲基二矽氧烷(TMDSO)、三甲基(二甲基)矽烷(TDMAS)之有機金屬化合物用作源前體，且將O*自由基、H2O、臭氧或其一組合用作反應物前體以在纖維上沈積SiO2。為沈積Al2O3，可將TMA或二甲基鋁氫化物(DMAH)用作源前體。
圖6係根據一項實施例包括自由基反應器604、608A之一沈積裝置600之一剖視圖。除了用自由基反應器604、608A替換注射器504、508以外，沈積裝置600與沈積裝置500實質上相同。
沈積裝置600包括源注射器602、606A及自由基反應器604、608A。源注射器602、606A之結構及功能與源注射器502、506相同，且因此，為簡潔起見而省略其闡述。紡織物420如圖6中之箭頭611所示自左至右地移動以便首先將紡織物420曝露至源前體(藉由源注射器602、606A)中且然後曝露至自由基(藉由自由基反應器604、608A)中。
除其他組件以外，自由基反應器604亦可包括一內部電極614及一主體620。除其他結構以外，主體620亦可形成有一溝渠622、若干穿孔(例如，孔或狹縫)618、一電漿室612、一注射孔626、一反應室624及一排放部分632。經由溝渠622及穿孔618將氣體提供至電漿室612中。在自由基反應器604之內部電極614與主體620之間施加電壓差以在電漿室612內產生電漿。自由基反應器604之主體620充當一外部電極。在一替代實施例中，可提供與主體620分離之一外部電極以環繞電漿室612。由於產生電漿，在電漿室612中形成氣體之自由基且經由注射孔626將該等自由基注射至反應室624中。
如上文參考圖5所闡述，由自由基反應器604、608A所產生之自由基之部分穿透基板且藉由在相對側之自由基反應器中所提供之排放部分排出。其他自由基平行於紡織物420之表面流動且藉由產生自由基之自由基反應器之排放部分排出。
在一項實施例中，自由基反應器604、608A產生N*自由基並將其作為反應物前體注射至紡織物420上，此前紡織 物420注射有包含TiCl4之源前體以形成紡織物420上之一TiN多晶層。
在一項實施例中，自由基反應器604、608A產生O*自由基並將其作為反應物前體注射至紡織物420上，此前紡織物420注射有包含諸如SiH4、SiCl2H2之無機材料或諸如六甲基二矽胺烷(HMDS)、四甲基二矽氧烷(TMDSO)、三甲基(二甲基)矽烷(TDMAS)之有機金屬化合物之源前體以在纖維上沈積SiO2。類似地，可將O*自由基作為反應物前體而注射至紡織物420上，此前紡織物420注射有包含三甲基鋁(TMA)或二甲基鋁氫化物(DMAH)之源前體以在紡織物420上沈積Al2O3。
纖維或含纖維之材料可藉由沈積裝置500、600處理以在該等纖維或該含纖維之材料上沈積材料。此外，相同紡織物、纖維、紗線或其他組份結構可在沈積裝置500、600處經受重複製程以在該等纖維或該含纖維之材料上沈積多組層。
上文參考圖4至圖6所闡述之用於在纖維或含纖維之材料上沈積材料之裝置僅係說明性的。可使用各種其他裝置在纖維或含纖維之材料上沈積材料。
沈積材料之實例性方法
圖7係根據一項實施例圖解說明在纖維或含纖維之材料上沈積材料之一方法之一流程圖。首先，使用ALD在一纖維或一含纖維之材料上沈積702第一材料層之一層。出於此目的，可使用如上文參考圖4至圖6所闡述之一沈積裝 置。該第一材料可係諸如TiN之多晶材料或諸如Al2O3或SiO2之非晶材料。
在該纖維或該含纖維之材料上沈積一第一材料層之後，該第一材料之至少部分轉化706成具有比該第一材料大之體積之第二材料以在該層中引入壓應力。該轉化可氧化、硝化或碳化該第一材料。舉例而言，當該第一材料係TiN時該第二材料可包括TiON。
然後可在該多晶材料層之經氧化、硝化或碳化之表面上沈積710一非晶材料層。舉例而言，該非晶材料可包含Al2O3或SiO2。以此方式，該非晶層可經受張應力且不同應力膜之組合將增加纖維或含纖維之材料之硬度，且最外部層應具有壓應力以用於在纖維或含纖維之材料上達成增加之堅硬度。
然後判定714所沈積之材料之厚度是否足夠。若所沈積之材料之厚度不足，則製程返回至在纖維或含纖維之材料上沈積702一第一材料層。若所沈積之材料之厚度足夠，則製程終止。
圖7中所圖解說明之製程僅係說明性的。另一選擇係，可省略圖7中之某些步驟。舉例而言，可在纖維或含纖維之材料上沈積一多晶材料層之前執行非晶層之沈積710。另一選擇係，可省略沈積710該非晶材料層。
沈積用於其他功能性之材料
替代塗佈材料以增加堅硬度或強度，或除塗佈材料以增加堅硬度或強度以外，可以材料塗佈該纖維或該含纖維之 材料以降低該等纖維、紗線或紡織物之發射率。發射率係一材料相對於其他材料關於自其表面發射能量之一性質。在諸如軍裝之應用中，降低纖維或含纖維之材料之發射率以防止藉由夜視鏡對身穿軍裝之人之偵測係有利的。為降低發射率，可以塗料塗佈纖維或含纖維之材料以減小製服之發射率。然而，由於塗料可剝落或在清洗或該製服之重複使用期間移除，因此塗料之效應不可持續一長時間。
在一項實施例中，使用ALD在纖維、紗線或紡織物上沈積鋁以降低發射率。出於此目的，DMAH(二甲基鋁氫化物)可用作一源前體且氫電漿可用作一反應物前體。使用ALD所沈積之鋁牢固地鍵合至纖維、紗線或紡織物。因此，經降低之發射率比在紡織物上塗佈塗料存留一較長持續時間。
可以材料沈積纖維以使該等纖維與水分或氧氣隔離。舉例而言，碳纖維由於其高導電性用作加熱器中之加熱組件。然而，此等纖維可在一高溫(例如，300℃)下與水分或氧氣反應並發生氧化。因此，可在碳纖維上沈積諸如Al2O3之物質以防止該等碳纖維在一高溫下發生氧化。舉例而言，可藉由使用三甲基鋁(TMA)或二甲基鋁氫化物(DMAH)作為源前體且O*自由基、H2O、臭氧或其一組合作為反應物前體在該等纖維上沈積Al2O3。
以材料沈積之纖維、紗線或紡織物之實例性用途
可使用以多晶材料沈積之該等纖維、紗線或紡織物與其對應經碳化、硝化或氧化層形成織物。可將此形式切割成 並成形為可穿戴衣物。此等可穿戴衣物中之一者係軍裝或防彈衣。如上所述，該等相同纖維、紗線或紡織物可塗佈有低發射性材料以降低被夜視攝像機偵測到之機率。另一選擇係，塗佈有低發射性材料之不同纖維、紡線或紡織物可與以多晶材料沈積之纖維、紗線或紡織物結合而使用以製造具有增強強度及堅硬度以及較低夜視攝像機偵測率之衣物。
以多晶材料沈積之纖維、紗線或紡織物及其對應經碳化、硝化或氧化層可用作複合材料之組份。舉例而言，塗佈有該多晶材料之纖維、紗線或紡織物可用於碳纖維增強型聚合物(CFRP)中。
雖然上文已關於數項實施例闡述了本發明，但可在本發明之範疇內做出各種修改。因此，本發明之揭示內容意欲說明而非限定在以下申請專利範圍中所闡明之本發明之範疇。
100‧‧‧纖維
102‧‧‧材料/所塗佈材料
104‧‧‧內聚失效/失效
108‧‧‧黏著失效/失效
200‧‧‧纖維/單個纖維
204‧‧‧層/TiN層/多晶材料層
208‧‧‧TiON層
300A‧‧‧纖維
300B‧‧‧纖維
310A‧‧‧第一材料/層
310B‧‧‧最後層/經氧化、碳化或硝化層
320A‧‧‧層
320B‧‧‧多晶層
330A‧‧‧非晶層
330B‧‧‧非晶層
400‧‧‧沈積裝置
414‧‧‧箭頭
420‧‧‧紡織物
430A‧‧‧上部反應器
430B‧‧‧下部反應器
440‧‧‧層
442A‧‧‧管
442B‧‧‧管
446A‧‧‧管
446B‧‧‧管
448A‧‧‧管
448B‧‧‧管
452A‧‧‧排放管/管
454A‧‧‧排放管/管
454B‧‧‧排放管/管
502‧‧‧源注射器/注射器
504‧‧‧反應物注射器/注射器
506‧‧‧源注射器/注射器
508‧‧‧反應物注射器/注射器
510‧‧‧主體
514‧‧‧主體
534‧‧‧反應室
536‧‧‧反應室
542‧‧‧溝渠/管
544‧‧‧穿孔
546‧‧‧溝渠
548‧‧‧穿孔
560‧‧‧收縮區
562‧‧‧排放部分
564‧‧‧收縮區
566‧‧‧排放部分
568‧‧‧排放部分
580‧‧‧機構
600‧‧‧沈積裝置
602‧‧‧源注射器/注射器
604‧‧‧自由基反應器
606A‧‧‧源注射器/注射器
608A‧‧‧自由基反應器
611‧‧‧箭頭
612‧‧‧電漿室
614‧‧‧內部電極
618‧‧‧穿孔/縫隙/孔
620‧‧‧主體
622‧‧‧溝渠
624‧‧‧反應室
626‧‧‧注射孔
632‧‧‧排放部分
A‧‧‧線
B‧‧‧線
C‧‧‧壓應力
F‧‧‧彎力
H‧‧‧距離
T‧‧‧張應力
t1a‧‧‧厚度
t1b‧‧‧厚度
t2a‧‧‧厚度
t2b‧‧‧厚度
t3a‧‧‧厚度
t3b‧‧‧厚度
圖1係展示一習用纖維中之內應力及纖維上所塗佈之材料之失效之一剖視圖。
圖2A係根據一項實施例以一多晶材料沈積之一纖維之一剖視圖。
圖2B係根據一項實施例圖2A之使該多晶材料之晶界之至少部分及表面被氧化、硝化或碳化之纖維之一剖視圖。
圖2C係根據一項實施例以一非晶層沈積之圖2B之纖維之一剖視圖。
圖3A係根據一項實施例以材料沈積之一纖維之一剖視圖。
圖3B係根據另一實施例以材料沈積之一纖維之一剖視圖。
圖4係根據一項實施例用於使用分子層沈積在纖維或紡織物上沈積材料之一設備之一透視圖。
圖5係根據一項實施例用於在纖維或紡織物上沈積材料之設備之一剖視圖。
圖6係根據另一實施例用於在纖維或紡織物上沈積材料之設備之一剖視圖。
圖7係根據一項實施例圖解說明在一纖維或一含纖維之材料上沈積材料之一方法之一流程圖。

Claims (23)

  1. 一種在一纖維或一含纖維之材料上沈積材料之方法，其包括：將源前體注射至該纖維或該含纖維之材料之一表面上；使用分子層沈積(ALD)將反應物前體注射至該纖維或該含纖維之材料之該表面上以沈積經受張應力之一第一材料層；及將該層之至少一外部部分轉化成具有比該第一材料大之體積之一第二材料以在該層中引入壓應力。
  2. 如請求項1之方法，其中該第一材料包括多晶材料且該轉化包括氧化、硝化或碳化該多晶材料之晶界之至少部分及一表面。
  3. 如請求項2之方法，其中該多晶材料包括半導體、金屬化合物或金屬中之至少一者。
  4. 如請求項2之方法，其中該多晶材料包括TiN。
  5. 如請求項2之方法，其進一步包括在該第二材料之該表面上沈積一非晶材料層。
  6. 如請求項5之方法，其中該非晶材料包括Al2O3或SiO2中之至少一者。
  7. 如請求項1之方法，其中該等反應物前體包括藉由將氣體曝露至電漿而產生之自由基。
  8. 如請求項1之方法，其中該第一材料包括非晶材料且該轉化包括氧化、硝化或碳化該第一材料之至少部分。
  9. 如請求項8之方法，其中該非晶材料包括Al2O3及SiN中之至少一者。
  10. 一種紡織物，其包括：複數個纖維；使用分子層沈積(ALD)在該複數個纖維之每一者之一表面上所沈積之一第一材料層，該層經受張應力；及在該第一材料之至少一表面上之第二材料，該第二材料係藉由自該第一材料轉化而形成且與具有比該第一材料大之體積以在該層中引入壓應力。
  11. 如請求項10之紡織物，其中該第一材料包括多晶材料且該轉化包括氧化、硝化或碳化該多晶材料之晶界之至少部分及一表面。
  12. 如請求項11之紡織物，其中該多晶材料層包括半導體、金屬化合物或金屬中之至少一者。
  13. 如請求項11之紡織物，其中該多晶材料層包括TiN。
  14. 如請求項11之紡織物，其中該第二材料包括TiON或TiCN。
  15. 如請求項11之紡織物，其進一步包括使用ALD在該多晶材料與該複數個纖維之間或在該第二材料之該等表面上沈積之一非晶材料層。
  16. 如請求項15之紡織物，其中該非晶材料層包括Al2O3或SiO2中之至少一者。
  17. 如請求項10之紡織物，其中該複數個纖維包括碳纖維。
  18. 如請求項10之紡織物，其中該第一材料係藉由將源前體 注射於該複數個纖維之每一者上且然後在該複數個纖維之每一者上沈積反應物前體而沈積。
  19. 如請求項18之紡織物，其中該反應物前體包括藉由將氣體曝露至電漿而產生之自由基。
  20. 如請求項10之紡織物，其進一步包括使用ALD在該複數個纖維之每一者上所沈積之一發射率降低層，該發射率降低層具有低於該經處理層之發射率。
  21. 如請求項20之紡織物，其中該發射率降低層包括鋁。
  22. 如請求項10之紡織物，其中該第二材料包括非晶材料。
  23. 如請求項22之紡織物，其中該非晶材料包括Al2O3及SiN中之至少一者。
TW101125928A 2011-07-23 2012-07-18 包含以使用分子層沈積而增加堅硬度及強度之材料所沈積之纖維之紡織物 TW201311964A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161511025P 2011-07-23 2011-07-23
US13/536,646 US8617652B2 (en) 2011-07-23 2012-06-28 Depositing material on fibrous textiles using atomic layer deposition for increasing rigidity and strength

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201311964A true TW201311964A (zh) 2013-03-16

Family

ID=47555925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101125928A TW201311964A (zh) 2011-07-23 2012-07-18 包含以使用分子層沈積而增加堅硬度及強度之材料所沈積之纖維之紡織物

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20130022658A1 (zh)
JP (1) JP2014521832A (zh)
KR (2) KR20140048990A (zh)
CN (1) CN103890228A (zh)
TW (1) TW201311964A (zh)
WO (1) WO2013015943A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6054640B2 (ja) * 2012-05-30 2016-12-27 国立大学法人信州大学 セパレーターの製造方法、セパレーター製造装置及びセパレーター
US9822470B2 (en) 2012-12-14 2017-11-21 Intel Corporation Flexible embedded interconnects
US10081887B2 (en) * 2012-12-14 2018-09-25 Intel Corporation Electrically functional fabric for flexible electronics
WO2014200815A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Veeco Ald Inc. Performing atomic layer deposition on large substrate using scanning reactors
US20150360242A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Veeco Ald Inc. Linear Deposition Apparatus with Modular Assembly
CN104947074B (zh) * 2014-11-19 2019-07-05 宁波聚膜新材料科技有限公司 一种基于化学气相沉积的纺织物表面高分子镀膜方法
JP2016178224A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 東京エレクトロン株式会社 シリコン窒化膜の形成方法、および、シリコン窒化膜の形成装置
JP6420719B2 (ja) * 2015-05-15 2018-11-07 本田技研工業株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂及びその製造方法
US10335250B2 (en) 2015-10-07 2019-07-02 uLab Systems, Inc. Three-dimensional printed dental appliances using lattices
US10624717B2 (en) 2015-10-07 2020-04-21 Ulab Systems Inc. Tooth modeling system
US10357336B2 (en) 2015-10-07 2019-07-23 uLab Systems, Inc. Systems and methods for fabricating dental appliances or shells
US10631953B2 (en) 2015-10-07 2020-04-28 uLab Systems, Inc. Three-dimensional printed dental appliances using support structures
US11583365B2 (en) 2015-10-07 2023-02-21 uLab Systems, Inc. System and methods for tooth movement as a flock
GB201520483D0 (en) * 2015-11-20 2016-01-06 Semblant Ltd Coated Medical devices
US10043903B2 (en) 2015-12-21 2018-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices with source/drain stress liner
US11592394B2 (en) 2016-08-12 2023-02-28 Wisconsin Alumni Research Foundation Methods and systems for transmission and detection of free radicals
US10357342B2 (en) 2016-09-21 2019-07-23 uLab Systems, Inc. Digital dental examination and documentation
CN108359962B (zh) * 2018-04-12 2020-08-04 泰州润杰物流安全装备科技有限公司 化纤织带涂氧化铝层的方法和装置
US11668005B2 (en) * 2019-06-06 2023-06-06 Picosun Oy Manufacturing of coated items
US11535958B2 (en) 2019-08-09 2022-12-27 Raytheon Technologies Corporation Fiber having integral weak interface coating, method of making and composite incorporating the fiber
CN111254413A (zh) * 2020-04-01 2020-06-09 江苏迈纳德微纳技术有限公司 一种原子层沉积技术制备银薄膜的方法
US11846021B2 (en) 2020-09-30 2023-12-19 Uchicago Argonne, Llc Antimicrobial coatings
PL436654A1 (pl) * 2021-01-13 2022-07-18 Saule Spółka Akcyjna Podłoże z powłoką biobójczą oraz sposób wytwarzania powłoki biobójczej na podłożu
US20220266577A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 uLab Systems, Inc. Composite materials for orthodontic applications

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2685151B2 (ja) * 1988-11-08 1997-12-03 住友電気工業株式会社 被覆構造材料
WO1993021364A2 (en) 1992-04-13 1993-10-28 Allied-Signal Inc. Epitaxially strengthened single crystal aluminum garnet reinforcement fibers
US6342277B1 (en) 1996-08-16 2002-01-29 Licensee For Microelectronics: Asm America, Inc. Sequential chemical vapor deposition
US6248433B1 (en) 1997-09-03 2001-06-19 Krona Industries Ltd. Low emissivity, high reflectivity insulation
US5974784A (en) * 1998-10-12 1999-11-02 Nu-Chem, Inc. Insulative shield, particularly for automotive exhaust components
US7060132B2 (en) 2000-04-14 2006-06-13 Asm International N.V. Method and apparatus of growing a thin film
KR100814980B1 (ko) * 2000-09-28 2008-03-18 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 산화물, 규산염 및 인산염의 증기를 이용한 석출
JP4822378B2 (ja) * 2001-02-06 2011-11-24 株式会社ブリヂストン 成膜装置および成膜方法
US7589029B2 (en) 2002-05-02 2009-09-15 Micron Technology, Inc. Atomic layer deposition and conversion
JP4498840B2 (ja) * 2003-06-30 2010-07-07 株式会社半導体エネルギー研究所 窒化ケイ素膜の作製方法および発光装置の作製方法
JP2005277196A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Elpida Memory Inc 半導体装置の製造方法
US20060081525A1 (en) * 2004-10-19 2006-04-20 Alex Lobovsky Fibers with axial capillary slot that enhances adsorption, absorption and separation
KR100760428B1 (ko) 2005-05-13 2007-09-20 오재응 기상 증착 반응기
WO2007049785A1 (ja) * 2005-10-28 2007-05-03 Kyocera Corporation 表面被覆部材およびその製造方法、並びに切削工具
JP2007278629A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Toray Ind Inc 偽装シート
US20080102259A1 (en) * 2006-10-26 2008-05-01 Nikolov Anguel N Oxide materials, articles, systems, and methods
US20080119098A1 (en) 2006-11-21 2008-05-22 Igor Palley Atomic layer deposition on fibrous materials
US7947128B2 (en) 2007-06-28 2011-05-24 Siemens Energy, Inc. Atomic layer epitaxy processed insulation
US8030212B2 (en) 2007-09-26 2011-10-04 Eastman Kodak Company Process for selective area deposition of inorganic materials
US20090137043A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 North Carolina State University Methods for modification of polymers, fibers and textile media
US8333839B2 (en) 2007-12-27 2012-12-18 Synos Technology, Inc. Vapor deposition reactor
KR101675493B1 (ko) * 2008-03-18 2016-11-14 주식회사 잉크테크 복합 기능 코팅액 조성물
JP2011023718A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Asm Japan Kk ＰＥＡＬＤによってＳｉ−Ｎ結合を有するストレス調節された誘電体膜を形成する方法
US20110076421A1 (en) 2009-09-30 2011-03-31 Synos Technology, Inc. Vapor deposition reactor for forming thin film on curved surface
US20110124253A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Applied Nanostructured Solutions, Llc Cnt-infused fibers in carbon-carbon composites
US20110143019A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-16 Amprius, Inc. Apparatus for Deposition on Two Sides of the Web
EP2512800B1 (en) 2009-12-18 2019-11-27 Cytec Technology Corp. Methods of imparting conductivity to materials used in composite article fabrication & materials thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20130023172A1 (en) 2013-01-24
WO2013015943A1 (en) 2013-01-31
JP2014521832A (ja) 2014-08-28
KR20130012054A (ko) 2013-01-31
US20140073212A1 (en) 2014-03-13
US20130022658A1 (en) 2013-01-24
CN103890228A (zh) 2014-06-25
KR101529985B1 (ko) 2015-06-19
KR20140048990A (ko) 2014-04-24
US8617652B2 (en) 2013-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201311964A (zh) 包含以使用分子層沈積而增加堅硬度及強度之材料所沈積之纖維之紡織物
US20120213947A1 (en) Depositing thin layer of material on permeable substrate
CN105917024B (zh) 耐热复合材料的制造方法及制造装置
JP5674794B2 (ja) 曲面上に薄膜を形成するための蒸着反応器
US20160002783A1 (en) Enhanced deposition of layer on substrate using radicals
US20080102206A1 (en) Multilayered coatings for use on electronic devices or other articles
US20140037853A1 (en) Depositing thin layer of material on permeable substrate
JPWO2014123201A1 (ja) ガスバリア性フィルム、およびその製造方法
JP2012517530A (ja) ポリマー基材上の２層バリヤー
JP6106329B2 (ja) 耐熱複合材料の製造方法及び製造装置
US20190326555A1 (en) Flexible organic-inorganic passivation layer and method of fabricating the same
TWI700386B (zh) 非晶矽膜的形成方法
US20140242367A1 (en) Barrier film and methods of making same
KR101264257B1 (ko) 저주파 ｐｅａｌｄ 장비를 이용한 플라스틱 기판용 배리어 필름 제조방법
CN109155343B (zh) 发光二极管的保护膜的沉积方法
US20220275503A1 (en) Fabric substrate bearing a carbon based coating and process for making the same
US20060024964A1 (en) Method and apparatus of forming thin film using atomic layer deposition
WO2021152002A1 (en) Durable decoratively coated substrates and process for obtaining the same
JPS6229550B2 (zh)
TWI628701B (zh) 發光二極體之保護膜的沉積方法
KR101644038B1 (ko) 투명 도전성 필름, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 터치패널
KR20220034991A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
WO2020256043A1 (ja) フッ素樹脂被覆体及びその製造方法