Η κατασκευή οπτικών συσκευών λεπτής μεμβράνης πραγματοποιείται σε θάλαμο κενού και η ανάπτυξη του στρώματος μεμβράνης είναι μια μικροσκοπική διαδικασία. Ωστόσο, προς το παρόν, οι μακροσκοπικές διεργασίες που μπορούν να ελεγχθούν άμεσα είναι ορισμένοι μακροσκοπικοί παράγοντες που έχουν έμμεση σχέση με την ποιότητα του στρώματος μεμβράνης. Παρόλα αυτά, μέσω μακροχρόνιας επίμονης πειραματικής έρευνας, οι άνθρωποι έχουν βρει την τακτική σχέση μεταξύ της ποιότητας της μεμβράνης και αυτών των μακρο παραγόντων, η οποία έχει γίνει μια προδιαγραφή διαδικασίας που καθοδηγεί την κατασκευή συσκευών μεταφοράς μεμβράνης και παίζει σημαντικό ρόλο στην κατασκευή οπτικών συσκευών λεπτής μεμβράνης υψηλής ποιότητας.
1. Η επίδραση της επιμετάλλωσης κενού
Η επίδραση του βαθμού κενού στις ιδιότητες της μεμβράνης οφείλεται στην απώλεια ενέργειας και στη χημική αντίδραση που προκαλείται από τη σύγκρουση στην αέρια φάση μεταξύ του υπολειμματικού αερίου και των ατόμων και μορίων της μεμβράνης. Εάν ο βαθμός κενού είναι χαμηλός, η πιθανότητα σύντηξης μεταξύ των μορίων ατμού του υλικού της μεμβράνης και των υπολειπόμενων μορίων αερίου αυξάνεται και η κινητική ενέργεια των μορίων ατμού μειώνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα τα μόρια ατμού να μην μπορούν να φτάσουν στο υπόστρωμα ή να μην μπορούν να διαπεράσουν το στρώμα προσρόφησης αερίου στο υπόστρωμα ή να μην μπορούν να διαπεράσουν το στρώμα προσρόφησης αερίου, αλλά η ενέργεια προσρόφησης με το υπόστρωμα είναι πολύ μικρή. Ως αποτέλεσμα, η μεμβράνη που εναποτίθεται από οπτικές συσκευές λεπτής μεμβράνης είναι χαλαρή, η πυκνότητα συσσώρευσης είναι χαμηλή, η μηχανική αντοχή είναι κακή, η χημική σύνθεση δεν είναι καθαρή και ο δείκτης διάθλασης και η σκληρότητα της στρώσης μεμβράνης είναι κακές.
Γενικά, με την αύξηση του κενού, η δομή της μεμβράνης βελτιώνεται, η χημική σύνθεση γίνεται καθαρή, αλλά η τάση αυξάνεται. Όσο υψηλότερη είναι η καθαρότητα της μεταλλικής μεμβράνης και της ημιαγωγικής μεμβράνης, τόσο το καλύτερο, εξαρτώνται από τον βαθμό κενού, ο οποίος απαιτεί υψηλότερο άμεσο κενό. Οι κύριες ιδιότητες των μεμβρανών που επηρεάζονται από τον βαθμό κενού είναι ο δείκτης διάθλασης, η σκέδαση, η μηχανική αντοχή και η αδιαλυτότητα.
2. Επίδραση του ρυθμού εναπόθεσης
Ο ρυθμός εναπόθεσης είναι μια παράμετρος της διεργασίας που περιγράφει την ταχύτητα εναπόθεσης της μεμβράνης, η οποία εκφράζεται από το πάχος της μεμβράνης που σχηματίζεται στην επιφάνεια της επιμετάλλωσης σε μονάδα χρόνου και η μονάδα είναι nm·s-1.
Ο ρυθμός εναπόθεσης έχει εμφανή επίδραση στον δείκτη διάθλασης, τη σκληρότητα, τη μηχανική αντοχή, την πρόσφυση και την τάση της μεμβράνης. Εάν ο ρυθμός εναπόθεσης είναι χαμηλός, τα περισσότερα μόρια ατμών επιστρέφουν από το υπόστρωμα, ο σχηματισμός κρυσταλλικών πυρήνων είναι αργός και η συμπύκνωση μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο σε μεγάλα συσσωματώματα, με αποτέλεσμα η δομή της μεμβράνης να χαλαρώνει. Με την αύξηση του ρυθμού εναπόθεσης, σχηματίζεται μια λεπτή και πυκνή μεμβράνη, η σκέδαση του φωτός μειώνεται και η σκληρότητα αυξάνεται. Επομένως, η σωστή επιλογή του ρυθμού εναπόθεσης της μεμβράνης είναι ένα σημαντικό ζήτημα στη διαδικασία εξάτμισης και η συγκεκριμένη επιλογή θα πρέπει να καθορίζεται ανάλογα με το υλικό της μεμβράνης.
Υπάρχουν δύο μέθοδοι για τη βελτίωση του ρυθμού εναπόθεσης: (1) μέθοδος αύξησης της θερμοκρασίας της πηγής εξάτμισης (2) μέθοδος αύξησης της επιφάνειας της πηγής εξάτμισης.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Μαρτίου 2024