Pembuatan perangkat film tipis optik dilakukan dalam ruang vakum, dan pertumbuhan lapisan film merupakan proses mikroskopis. Namun, saat ini, proses makroskopis yang dapat dikontrol secara langsung adalah beberapa faktor makroskopis yang memiliki hubungan tidak langsung dengan kualitas lapisan film. Meski begitu, melalui penelitian eksperimental yang terus-menerus dan jangka panjang, orang telah menemukan hubungan yang teratur antara kualitas film dan faktor-faktor makro ini, yang telah menjadi spesifikasi proses untuk memandu pembuatan perangkat perjalanan film, dan memainkan peran penting dalam pembuatan perangkat film tipis optik berkualitas tinggi.
1. Efek pelapisan vakum
Pengaruh derajat vakum pada sifat-sifat film disebabkan oleh kehilangan energi dan reaksi kimia yang disebabkan oleh tumbukan fase gas antara gas sisa dan atom serta molekul film. Jika derajat vakum rendah, kemungkinan fusi antara molekul uap bahan film dan molekul gas yang tersisa meningkat, dan energi kinetik molekul uap sangat berkurang, membuat molekul uap tidak dapat mencapai substrat, atau tidak dapat menembus lapisan adsorpsi gas pada substrat, atau hampir tidak dapat menembus lapisan adsorpsi gas tetapi energi adsorpsi dengan substrat sangat kecil. Akibatnya, film yang diendapkan oleh perangkat film tipis optik longgar, kepadatan akumulasi rendah, kekuatan mekanis buruk, komposisi kimia tidak murni, dan indeks bias dan kekerasan lapisan film buruk.
Secara umum, dengan peningkatan vakum, struktur film ditingkatkan, komposisi kimia menjadi murni, tetapi tekanan meningkat. Semakin tinggi kemurnian film logam dan film semikonduktor, semakin baik, keduanya bergantung pada tingkat vakum, yang membutuhkan rongga langsung yang lebih tinggi. Sifat utama film yang dipengaruhi oleh tingkat vakum adalah indeks bias, hamburan, kekuatan mekanis, dan sifat tidak larut.
2. Pengaruh laju deposisi
Laju pengendapan merupakan parameter proses yang menggambarkan kecepatan pengendapan film, dinyatakan dengan ketebalan film yang terbentuk pada permukaan pelapisan dalam satuan waktu, dan satuannya adalah nm·s-1.
Laju pengendapan memiliki pengaruh yang jelas terhadap indeks bias, kekencangan, kekuatan mekanis, adhesi, dan tegangan film. Jika laju pengendapan rendah, sebagian besar molekul uap kembali dari substrat, pembentukan inti kristal lambat, dan kondensasi hanya dapat dilakukan pada agregat besar, sehingga membuat struktur film menjadi longgar. Dengan peningkatan laju pengendapan, film yang halus dan padat akan terbentuk, hamburan cahaya akan berkurang, dan kekencangan akan meningkat. Oleh karena itu, cara memilih laju pengendapan film dengan benar merupakan masalah penting dalam proses penguapan, dan pemilihan khusus harus ditentukan sesuai dengan bahan film.
Terdapat dua metode untuk meningkatkan laju deposisi: (1) metode peningkatan suhu sumber penguapan (2) metode peningkatan luas sumber penguapan.
Waktu posting: 29-Mar-2024