Производството на оптични тънкослойни устройства се извършва във вакуумна камера, а растежът на филмовия слой е микроскопичен процес. В момента обаче макроскопичните процеси, които могат да бъдат директно контролирани, са някои макроскопични фактори, които имат косвена връзка с качеството на филмовия слой. Въпреки това, чрез дългосрочни и постоянни експериментални изследвания, хората са открили закономерна връзка между качеството на филма и тези макрофактори, което се е превърнало в спецификация на процеса, която ръководи производството на устройства за движение на филма, и играе важна роля в производството на висококачествени оптични тънкослойни устройства.
1. Ефектът от вакуумното покритие
Влиянието на степента на вакуум върху свойствата на филма се дължи на загубата на енергия и химичната реакция, причинени от сблъсъка в газовата фаза между остатъчния газ и атомите и молекулите на филма. Ако степента на вакуум е ниска, вероятността от сливане между парните молекули на филмовия материал и останалите газови молекули се увеличава и кинетичната енергия на парните молекули е значително намалена, което прави парните молекули неспособни да достигнат субстрата или неспособни да пробият газовия адсорбционен слой върху субстрата, или едва успяват да пробият газовия адсорбционен слой, но адсорбционната енергия върху субстрата е много малка. В резултат на това филмът, отложен от оптични устройства за тънкослойно отлагане, е рохкав, плътността на натрупване е ниска, механичната якост е лоша, химичният състав не е чист, а коефициентът на пречупване и твърдостта на филмовия слой са лоши.
Обикновено, с увеличаване на вакуума, структурата на филма се подобрява, химичният състав става чист, но напрежението се увеличава. Колкото по-висока е чистотата на металния филм и полупроводниковия филм, толкова по-добре, тъй като те зависят от степента на вакуум, което изисква по-висока директна кухина. Основните свойства на филмите, повлияни от степента на вакуум, са коефициент на пречупване, разсейване, механична якост и неразтворимост.
2. Влияние на скоростта на отлагане
Скоростта на отлагане е параметър на процеса, който описва скоростта на отлагане на филма, изразена чрез дебелината на филма, образуван върху повърхността на покритието за единица време, а единицата е nm·s-1.
Скоростта на отлагане има очевидно влияние върху коефициента на пречупване, твърдостта, механичната якост, адхезията и напрежението на филма. Ако скоростта на отлагане е ниска, по-голямата част от парните молекули се връщат от субстрата, образуването на кристални зародиши е бавно и кондензацията може да се осъществи само върху големи агрегати, като по този начин структурата на филма се разхлабва. С увеличаване на скоростта на отлагане ще се образува фин и плътен филм, разсейването на светлината ще намалее и твърдостта ще се увеличи. Следователно, как правилно да се избере скоростта на отлагане на филма е важен въпрос в процеса на изпаряване и специфичният избор трябва да се определи в зависимост от материала на филма.
Има два метода за подобряване на скоростта на отлагане: (1) метод с увеличаване на температурата на източника на изпарение (2) метод с увеличаване на площта на източника на изпарение.
Време на публикуване: 29 март 2024 г.