Fremstillingen af optiske tyndfilmsenheder udføres i et vakuumkammer, og væksten af filmlaget er en mikroskopisk proces. I øjeblikket er de makroskopiske processer, der kan kontrolleres direkte, dog nogle makroskopiske faktorer, der har en indirekte sammenhæng med filmlagets kvalitet. Alligevel har man gennem langvarig og vedvarende eksperimentel forskning fundet den regelmæssige sammenhæng mellem filmkvaliteten og disse makrofaktorer, hvilket er blevet en processpecifikation, der styrer fremstillingen af filmtransportenheder, og som spiller en vigtig rolle i fremstillingen af optiske tyndfilmsenheder af høj kvalitet.
1. Effekten af vakuumplettering
Vakuumgradens indflydelse på filmens egenskaber skyldes energitab og kemisk reaktion forårsaget af gasfasekollisionen mellem den resterende gas og filmens atomer og molekyler. Hvis vakuumgraden er lav, øges sandsynligheden for fusion mellem dampmolekylerne i filmmaterialet og de resterende gasmolekyler, og dampmolekylernes kinetiske energi reduceres kraftigt, hvilket gør dampmolekylerne ude af stand til at nå substratet, ude af stand til at bryde igennem gasadsorptionslaget på substratet, eller knap nok i stand til at bryde igennem gasadsorptionslaget, men adsorptionsenergien med substratet er meget lille. Som følge heraf er filmen, der afsættes af optiske tyndfilmsanordninger, løs, akkumuleringstætheden er lav, den mekaniske styrke er dårlig, den kemiske sammensætning er ikke ren, og brydningsindekset og hårdheden af filmlaget er dårlige.
Generelt forbedres filmens struktur med stigende vakuum, den kemiske sammensætning bliver renere, men spændingen øges. Jo højere renheden af metalfilmen og halvlederfilmen er, desto bedre, da de afhænger af vakuumgraden, hvilket kræver et højere direkte hulrum. De vigtigste egenskaber ved film, der påvirkes af vakuumgraden, er brydningsindeks, spredning, mekanisk styrke og uopløselighed.
2. Indflydelse af aflejringshastighed
Aflejringshastighed er en procesparameter, der beskriver filmens aflejringshastighed, udtrykt ved tykkelsen af den film, der dannes på overfladen af pletteringen, i tidsenhed, og enheden er nm·s-1.
Aflejringshastigheden har en tydelig indflydelse på filmens brydningsindeks, fasthed, mekaniske styrke, vedhæftning og spænding. Hvis aflejringshastigheden er lav, vender de fleste dampmolekyler tilbage fra substratet, dannelsen af krystalkerner er langsom, og kondensation kan kun udføres på store aggregater, hvilket gør filmens struktur løs. Med stigende aflejringshastighed vil der dannes en fin og tæt film, lysspredningen vil falde, og fastheden vil øges. Derfor er det et vigtigt spørgsmål i fordampningsprocessen, hvordan man korrekt vælger filmens aflejringshastighed, og det specifikke valg bør bestemmes i henhold til filmmaterialet.
Der er to metoder til at forbedre aflejringshastigheden: (1) metoden med at øge temperaturen på fordampningskilden (2) metoden med at øge fordampningskildens areal.
Opslagstidspunkt: 29. marts 2024