Výroba optických tenkovrstvých zařízení probíhá ve vakuové komoře a růst vrstvy filmu je mikroskopický proces. V současné době však lze mezi makroskopické procesy, které lze přímo řídit, řadit některé makroskopické faktory, které mají nepřímý vztah s kvalitou vrstvy filmu. Přesto se díky dlouhodobému a vytrvalému experimentálnímu výzkumu podařilo nalézt pravidelný vztah mezi kvalitou filmu a těmito makrofaktory, což se stalo procesní specifikací pro výrobu zařízení pro pohyb filmu a hraje důležitou roli při výrobě vysoce kvalitních optických tenkovrstvých zařízení.
1. Vliv vakuového pokovování
Vliv stupně vakua na vlastnosti filmu je způsoben ztrátou energie a chemickou reakcí způsobenou srážkou v plynné fázi mezi zbytkovým plynem a atomy a molekulami filmu. Pokud je stupeň vakua nízký, zvyšuje se pravděpodobnost fúze mezi molekulami páry materiálu filmu a zbývajícími molekulami plynu a kinetická energie molekul páry se výrazně snižuje, což způsobuje, že molekuly páry nemohou dosáhnout substrátu, nemohou prorazit vrstvu adsorpce plynu na substrátu, nebo sotva prorazí vrstvu adsorpce plynu, ale adsorpční energie na substrátu je velmi malá. Výsledkem je, že film nanesený optickými tenkovrstvými zařízeními je kyprý, hustota akumulace je nízká, mechanická pevnost je špatná, chemické složení není čisté a index lomu a tvrdost vrstvy filmu jsou nízké.
Obecně se s rostoucím vakuem zlepšuje struktura filmu, chemické složení se čistí, ale zvyšuje se i napětí. Čím vyšší je čistota kovového a polovodičového filmu, tím lépe, protože závisí na stupni vakua, což vyžaduje vyšší přímou dutinu. Hlavní vlastnosti filmů ovlivněné stupněm vakua jsou index lomu, rozptyl, mechanická pevnost a nerozpustnost.
2. Vliv rychlosti depozice
Rychlost nanášení je procesní parametr, který popisuje rychlost nanášení filmu, vyjádřenou tloušťkou filmu vytvořeného na povrchu pokovení za jednotku času a jednotkou je nm·s-1.
Rychlost depozice má zjevný vliv na index lomu, pevnost, mechanickou pevnost, adhezi a pnutí filmu. Pokud je rychlost depozice nízká, většina molekul páry se vrací ze substrátu, tvorba krystalických jader je pomalá a kondenzace může probíhat pouze na velkých agregátech, čímž se struktura filmu uvolňuje. Se zvyšující se rychlostí depozice se vytvoří jemný a hustý film, rozptyl světla se sníží a pevnost se zvýší. Proto je správný výběr rychlosti depozice filmu důležitou otázkou v procesu odpařování a konkrétní výběr by měl být určen podle materiálu filmu.
Existují dvě metody pro zlepšení rychlosti depozice: (1) metoda zvýšení teploty zdroje odpařování (2) metoda zvýšení plochy zdroje odpařování.
Čas zveřejnění: 29. března 2024