דרכים לשיפור החוזק המכני של שכבת הסרט

התכונות המכניות של שכבת הממברנה מושפעות מההידבקות, המאמץ, צפיפות הצבירה וכו'. מהקשר בין חומר שכבת הממברנה לגורמי התהליך, ניתן לראות שאם ברצוננו לשפר את החוזק המכני של שכבת הממברנה, עלינו להתמקד בפרמטרי התהליך הבאים:

(1) רמת ואקום. השפעת הוואקום על ביצועי הסרט ברורה מאוד. רוב מדדי הביצועים של שכבת הסרט תלויים מאוד ברמת הוואקום. בדרך כלל, ככל שרמת הוואקום עולה, צפיפות הצבירה של הסרט עולה, הקשיחות עולה, מבנה הסרט משתפר, ההרכב הכימי הופך לטהור, אך יחד עם זאת גם הלחץ עולה.

(2) קצב השקיעה. שיפור קצב השקיעה לא רק יכול לשמש לשיפור קצב האידוי, כלומר, להגדיל את טמפרטורת מקור האידוי, אלא גם להגדיל את שטח מקור האידוי, אלא שלשימוש במקור אידוי להגדלת הטמפרטורה יש חסרונות: גורם ללחץ גדול מדי על שכבת הממברנה; גז יוצר הסרט מתפרק בקלות. לכן, לפעמים הגדלת שטח מקור האידוי עדיפה על שיפור טמפרטורת מקור האידוי.

(3) טמפרטורת המצע. העלאת טמפרטורת המצע תורמת לספיחת מולקולות הגז הנותרות על פני המצע, תוך הגברת כוח הקישור בין המולקולות המופקדות במצע: במקביל, הדבר יקדם את ההמרה של ספיחה פיזית לספיחה כימית, ישפר את האינטראקציה בין המולקולות, כך שמבנה שכבת הממברנה יהיה אטום. לדוגמה, חימום מצע של מגנזיום בממברנה ל-250 ~ 300 מעלות צלזיוס יכול להפחית את הלחץ הפנימי, לשפר את צפיפות הצבירה ולהגדיל את קשיות שכבת הממברנה: חימום מצע ל-120 ~ 150 מעלות צלזיוס, כאשר ממברנה רב-שכבתית מוכנה ב-Zr03-Si02, חוזקה המכני עולה משמעותית, אך טמפרטורת מצע גבוהה מדי תגרום להידרדרות שכבת הממברנה.

(4) הפצצת יונים. להפצצת יונים יש השפעה על היווצרות משטחים קוהזיביים מאוד, חספוס פני השטח, חמצון וצפיפות צבירה. ההפצצה לפני הציפוי יכולה לנקות את פני השטח ולהגביר את ההידבקות; ההפצצה לאחר הציפוי יכולה לשפר את צפיפות הצבירה של שכבת הסרט וכו', ובכך להגדיל את החוזק המכני והקשיות.

(5) ניקוי המצע. שיטת ניקוי המצע אינה מתאימה או אינה נקייה, זיהומים או חומרי ניקוי שיוריים במצע גורמים לזיהום חדש, תנאי הלכידות וההדבקה השונים בציפוי משפיעים על התכונות המבניות והעובי האופטי של השכבה הראשונה, וגם גורמים לשכבת הסרט להתנתק בקלות מהמצע, ובכך לשנות את מאפייני שכבת הסרט.

–מאמר זה פורסם על ידייצרן מכונות ציפוי ואקוםגואנגדונג ז'נהואה