თხელი ფირის მოწყობილობების ხარისხზე მოქმედი პროცესის ფაქტორები და მექანიზმები (ნაწილი 1)

ოპტიკური თხელი აპკის მოწყობილობების წარმოება ვაკუუმურ კამერაში ხორციელდება და აპკის ფენის ზრდა მიკროსკოპული პროცესია. თუმცა, ამჟამად, მაკროსკოპული პროცესები, რომელთა პირდაპირი კონტროლი შესაძლებელია, არის ზოგიერთი მაკროსკოპული ფაქტორი, რომელსაც არაპირდაპირი კავშირი აქვს აპკის ფენის ხარისხთან. მიუხედავად ამისა, ხანგრძლივი და მუდმივი ექსპერიმენტული კვლევის შედეგად, ადამიანებმა აღმოაჩინეს რეგულარული კავშირი აპკის ხარისხსა და ამ მაკრო ფაქტორებს შორის, რაც გახდა პროცესის სპეციფიკაცია აპკის გადაადგილების მოწყობილობების წარმოების წარმართვისთვის და მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მაღალი ხარისხის ოპტიკური თხელი აპკის მოწყობილობების წარმოებაში.

1. ვაკუუმური მოოქროვილი ეფექტი

ვაკუუმის ხარისხის გავლენა ფირის თვისებებზე განპირობებულია ენერგიის დანაკარგით და ქიმიური რეაქციით, რომელიც გამოწვეულია ნარჩენი აირისა და ფირის ატომებსა და მოლეკულებს შორის აირისებრი ფაზის შეჯახებით. თუ ვაკუუმის ხარისხი დაბალია, ფირის მასალის ორთქლის მოლეკულებსა და დარჩენილ აირის მოლეკულებს შორის შერწყმის ალბათობა იზრდება და ორთქლის მოლეკულების კინეტიკური ენერგია მნიშვნელოვნად მცირდება, რის გამოც ორთქლის მოლეკულები ვერ აღწევენ სუბსტრატს, ან ვერ ახერხებენ სუბსტრატზე გაზის ადსორბციული ფენის გარღვევას, ან ძლივს ახერხებენ გაზის ადსორბციული ფენის გარღვევას, მაგრამ სუბსტრატთან ადსორბციული ენერგია ძალიან მცირეა. შედეგად, ოპტიკური თხელი ფირის მოწყობილობებით დალექილი ფირი ფხვიერია, დაგროვების სიმკვრივე დაბალია, მექანიკური სიმტკიცე ცუდია, ქიმიური შემადგენლობა არ არის სუფთა, ხოლო ფირის ფენის გარდატეხის ინდექსი და სიმტკიცე ცუდია.

როგორც წესი, ვაკუუმის ზრდასთან ერთად, აპკის სტრუქტურა უმჯობესდება, ქიმიური შემადგენლობა სუფთა ხდება, მაგრამ დაძაბულობა იზრდება. რაც უფრო მაღალია ლითონის აპკის და ნახევარგამტარული აპკის სისუფთავე, მით უკეთესი, ისინი დამოკიდებულია ვაკუუმის ხარისხზე, რაც მოითხოვს უფრო მაღალ პირდაპირ სიცარიელეს. ვაკუუმის ხარისხით მოქმედი აპკების ძირითადი თვისებებია გარდატეხის ინდექსი, გაბნევა, მექანიკური სიმტკიცე და უხსნადობა.
2. დეპონირების სიჩქარის გავლენა

დალექვის სიჩქარე არის პროცესის პარამეტრი, რომელიც აღწერს აპკის დალექვის სიჩქარეს, რომელიც გამოიხატება მოპირკეთების ზედაპირზე წარმოქმნილი აპკის სისქით დროის ერთეულში და ერთეულია nm·s-1.

დალექვის სიჩქარე აშკარა გავლენას ახდენს ფენის გარდატეხის მაჩვენებელზე, სიმტკიცეზე, მექანიკურ სიმტკიცეზე, ადჰეზიასა და დაძაბულობაზე. თუ დალექვის სიჩქარე დაბალია, ორთქლის მოლეკულების უმეტესობა ბრუნდება სუბსტრატიდან, კრისტალური ბირთვების წარმოქმნა ნელია და კონდენსაცია შესაძლებელია მხოლოდ დიდ აგრეგატებზე, რაც ფენის სტრუქტურას ფხვიერს ხდის. დალექვის სიჩქარის ზრდასთან ერთად წარმოიქმნება წვრილი და მკვრივი ფენა, სინათლის გაფანტვა მცირდება და სიმტკიცე იზრდება. ამიტომ, ფენის დალექვის სიჩქარის სწორად შერჩევა აორთქლების პროცესში მნიშვნელოვანი საკითხია და კონკრეტული არჩევანი უნდა განისაზღვროს ფენის მასალის მიხედვით.

დეპონირების სიჩქარის გასაუმჯობესებლად ორი მეთოდი არსებობს: (1) აორთქლების წყაროს ტემპერატურის გაზრდის მეთოდი (2) აორთქლების წყაროს ფართობის გაზრდის მეთოდი.