Elemen Proses dan Mekanisme Aksi yang Mempengaruhi Kualitas Perangkat Film Tipis (Bagian 2)

3. Pengaruh suhu substrat

Suhu substrat merupakan salah satu kondisi penting untuk pertumbuhan membran. Suhu substrat memberikan tambahan energi pada atom atau molekul membran, dan terutama memengaruhi struktur membran, koefisien aglutinasi, koefisien ekspansi, dan kepadatan agregasi. Refleksi makroskopis pada indeks bias film, hamburan, tegangan, adhesi, kekerasan, dan ketidaklarutan akan sangat berbeda karena perbedaan suhu substrat.

(1) Substrat dingin: umumnya digunakan untuk penguapan film logam.

(2) Keuntungan suhu tinggi:

① Molekul gas sisa yang terserap pada permukaan substrat dihilangkan untuk meningkatkan gaya ikat antara substrat dan molekul yang diendapkan;

(2) Mendorong transformasi adsorpsi fisik menjadi kemisorpsi lapisan film, meningkatkan interaksi antar molekul, membuat film menjadi rapat, meningkatkan daya rekat dan meningkatkan kekuatan mekanik;

③ Mengurangi perbedaan antara suhu rekristalisasi molekul uap dan suhu substrat, meningkatkan kepadatan lapisan film, meningkatkan kekerasan lapisan film untuk menghilangkan tegangan internal.

(3) Kerugian dari suhu yang terlalu tinggi: struktur lapisan film berubah atau bahan film terurai.

4. Efek pembombardiran ion

Pembombardiran setelah pelapisan: meningkatkan kepadatan agregasi lapisan film, meningkatkan reaksi kimia, meningkatkan indeks bias lapisan oksida, kekuatan mekanik dan ketahanan serta daya rekat. Ambang batas kerusakan akibat cahaya meningkat.
5. Pengaruh bahan substrat

(1) Perbedaan koefisien ekspansi bahan substrat akan menyebabkan perbedaan tegangan termal pada film;

(2) Perbedaan afinitas kimia akan mempengaruhi daya rekat dan kekencangan film;

(3) Kekasaran dan cacat substrat merupakan sumber utama hamburan film tipis.
6. Dampak pembersihan substrat

Sisa kotoran dan deterjen pada permukaan substrat akan menyebabkan: (1) daya rekat film yang buruk pada substrat; (2) peningkatan penyerapan hamburan, kemampuan anti-laser yang buruk; (3) kinerja transmisi cahaya yang buruk.

Komposisi kimia (kemurnian dan jenis pengotor), keadaan fisik (bubuk atau balok), dan perlakuan awal (sinter vakum atau penempaan) dari bahan film akan memengaruhi struktur dan kinerja film tersebut.

8. Pengaruh metode penguapan

Energi kinetik awal yang diberikan oleh berbagai metode penguapan untuk menguapkan molekul dan atom sangat berbeda, sehingga menghasilkan perbedaan besar dalam struktur film, yang termanifestasi sebagai perbedaan indeks bias, hamburan, dan adhesi.

9. Pengaruh Sudut Insiden Uap

Sudut insiden uap mengacu pada sudut antara arah radiasi molekul uap dan normal permukaan substrat yang dilapisi, yang memengaruhi karakteristik pertumbuhan dan kepadatan agregasi film, serta sangat memengaruhi indeks bias dan karakteristik hamburan film. Untuk mendapatkan film berkualitas tinggi, perlu mengontrol sudut emisi molekul uap dari bahan film, yang umumnya harus dibatasi hingga 30°.

10. Efek dari perlakuan pemanggangan

Perlakuan panas pada film di atmosfer kondusif untuk pelepasan tegangan dan migrasi termal molekul gas ambien dan molekul film, serta dapat membuat struktur film mengalami rekombinasi, sehingga memiliki pengaruh besar pada indeks bias, tegangan, dan kekerasan film.