Elementi procesa i mehanizmi djelovanja koji utiču na kvalitet tankoslojnih uređaja (Dio 2)

3. Utjecaj temperature podloge

Temperatura supstrata je jedan od važnih uslova za rast membrane. Ona pruža dodatni energetski dodatak atomima ili molekulima membrane i uglavnom utiče na strukturu membrane, koeficijent aglutinacije, koeficijent širenja i gustinu agregacije. Makroskopska refleksija u filmu, indeks prelamanja, raspršenje, napon, adhezija, tvrdoća i nerastvorljivost, bit će znatno različiti zbog različite temperature supstrata.

(1) Hladna podloga: obično se koristi za isparavanje metalnog filma.

(2) Prednosti visoke temperature:

① Preostale molekule plina adsorbirane na površini supstrata uklanjaju se kako bi se povećala sila vezivanja između supstrata i deponovanih molekula;

(2) Poticanje transformacije fizičke adsorpcije u hemisorpciju filmskog sloja, poboljšanje interakcije između molekula, zatezanje filma, povećanje adhezije i poboljšanje mehaničke čvrstoće;

③ Smanjite razliku između temperature molekularne rekristalizacije pare i temperature podloge, poboljšajte gustoću sloja filma, povećajte tvrdoću sloja filma kako biste eliminirali unutarnje naprezanje.

(3) Nedostatak previsoke temperature: mijenja se struktura filmskog sloja ili se filmski materijal raspada.

4. Efekti bombardovanja ionima

Bombardovanje nakon prevlačenja: poboljšava gustinu agregacije filma, poboljšava hemijsku reakciju, povećava indeks prelamanja oksidnog filma, mehaničku čvrstoću i otpornost i prianjanje. Povećava se prag oštećenja od svjetlosti.
5. Utjecaj materijala podloge

(1) Različiti koeficijenti širenja materijala podloge dovest će do različitog termičkog naprezanja filma;

(2) Različiti hemijski afinitet će uticati na prianjanje i čvrstoću filma;

(3) Hrapavost i defekti podloge su glavni izvori raspršenja tankih filmova.
6. Uticaj čišćenja podloge

Ostaci prljavštine i deterdženta na površini podloge dovest će do: (1) lošeg prianjanja filma na podlogu; 2) povećanja apsorpcije raspršenja, slabe anti-laserske sposobnosti; 3) slabih performansi prenosa svjetlosti.

Hemijski sastav (čistoća i vrste nečistoća), fizičko stanje (prah ili blok) i predobrada (vakuumsko sinterovanje ili kovanje) materijala filma uticaće na strukturu i performanse filma.

8. Utjecaj metode isparavanja

Početna kinetička energija koju pružaju različite metode isparavanja za isparavanje molekula i atoma je vrlo različita, što rezultira velikom razlikom u strukturi filma, koja se manifestuje kao razlika u indeksu prelamanja, raspršenju i adheziji.

9. Utjecaj ugla upada pare

Ugao upada pare odnosi se na ugao između smjera zračenja molekula pare i normale površine premazane podloge, što utiče na karakteristike rasta i gustinu agregacije filma, te ima veliki uticaj na indeks prelamanja i karakteristike raspršenja filma. Da bi se dobili visokokvalitetni filmovi, potrebno je kontrolisati ugao emisije molekula pare iz materijala filma, koji bi generalno trebao biti ograničen na 30°.

10. Efekti pečenja

Termička obrada filma u atmosferi pogoduje oslobađanju napona i termalnoj migraciji molekula okolnog gasa i molekula filma, te može uzrokovati rekombinaciju strukture filma, tako da ima veliki utjecaj na indeks prelamanja, napon i tvrdoću filma.