De productie van optische dunnefilmapparaten vindt plaats in een vacuümkamer en de groei van de filmlaag is een microscopisch proces. Momenteel zijn er echter macroscopische processen die direct kunnen worden aangestuurd, maar die een indirecte relatie hebben met de kwaliteit van de filmlaag. Door langdurig en experimenteel onderzoek is echter een regelmatig verband gevonden tussen de filmkwaliteit en deze macrofactoren. Dit is een processpecificatie geworden voor de productie van filmtransportapparaten en speelt een belangrijke rol bij de productie van hoogwaardige optische dunnefilmapparaten.
1. Het effect van vacuümplating
De invloed van de vacuümgraad op de eigenschappen van de film is te wijten aan het energieverlies en de chemische reactie die worden veroorzaakt door de botsing in de gasfase tussen het resterende gas en de atomen en moleculen in de film. Als de vacuümgraad laag is, neemt de kans op fusie tussen de dampmoleculen van het filmmateriaal en de resterende gasmoleculen toe en neemt de kinetische energie van de dampmoleculen sterk af. Hierdoor kunnen de dampmoleculen het substraat niet bereiken, of niet door de gasadsorptielaag op het substraat heen breken, of nauwelijks door de gasadsorptielaag heen breken, terwijl de adsorptie-energie met het substraat zeer laag is. Als gevolg hiervan is de film die wordt afgezet door optische dunnefilmapparaten los, is de accumulatiedichtheid laag, is de mechanische sterkte slecht, is de chemische samenstelling niet zuiver en zijn de brekingsindex en hardheid van de filmlaag slecht.
Over het algemeen verbetert de structuur van de film naarmate het vacuüm toeneemt. De chemische samenstelling wordt zuiverder, maar de spanning neemt toe. Hoe zuiverder de metaalfilm en halfgeleiderfilm, hoe beter. Deze zijn afhankelijk van de vacuümgraad, wat een grotere directe holte vereist. De belangrijkste eigenschappen van films die door de vacuümgraad worden beïnvloed, zijn de brekingsindex, verstrooiing, mechanische sterkte en onoplosbaarheid.
2. Invloed van de afzettingssnelheid
De afzettingssnelheid is een procesparameter die de afzettingssnelheid van de film beschrijft, uitgedrukt in de dikte van de film die op het oppervlak van de plating wordt gevormd in tijdseenheden. De eenheid is nm·s-1.
De afzettingssnelheid heeft een duidelijke invloed op de brekingsindex, stevigheid, mechanische sterkte, hechting en spanning van de film. Bij een lage afzettingssnelheid keren de meeste dampmoleculen terug van het substraat, verloopt de vorming van kristalkernen traag en kan condensatie alleen plaatsvinden op grote aggregaten, waardoor de structuur van de film los wordt. Naarmate de afzettingssnelheid toeneemt, ontstaat een fijne en dichte film, neemt de lichtverstrooiing af en neemt de stevigheid toe. Daarom is de juiste keuze van de afzettingssnelheid van de film een belangrijk aspect in het verdampingsproces, en de specifieke keuze moet worden bepaald op basis van het filmmateriaal.
Er zijn twee methoden om de afzettingssnelheid te verbeteren: (1) door de temperatuur van de verdampingsbron te verhogen en (2) door het verdampingsbronoppervlak te vergroten.
Plaatsingstijd: 29-03-2024