Produksjonen av optiske tynnfilmenheter utføres i et vakuumkammer, og veksten av filmlaget er en mikroskopisk prosess. Imidlertid er det for tiden noen makroskopiske prosesser som kan kontrolleres direkte, og disse har en indirekte sammenheng med kvaliteten på filmlaget. Gjennom langvarig og vedvarende eksperimentell forskning har man likevel funnet en regelmessig sammenheng mellom filmkvaliteten og disse makrofaktorene. Dette har blitt en prosessspesifikasjon som veileder produksjonen av filmtransportenheter, og spiller en viktig rolle i produksjonen av optiske tynnfilmenheter av høy kvalitet.
1. Effekten av vakuumbelegg
Vakuumgradens innflytelse på filmens egenskaper skyldes energitap og kjemisk reaksjon forårsaket av gassfasekollisjonen mellom den gjenværende gassen og filmens atomer og molekyler. Hvis vakuumgraden er lav, øker sannsynligheten for fusjon mellom dampmolekylene i filmmaterialet og de gjenværende gassmolekylene, og den kinetiske energien til dampmolekylene reduseres kraftig. Dette gjør at dampmolekylene ikke klarer å nå substratet, eller ikke klarer å bryte gjennom gassadsorpsjonslaget på substratet, eller knapt klarer å bryte gjennom gassadsorpsjonslaget, men adsorpsjonsenergien med substratet er svært liten. Som et resultat er filmen som avsettes av optiske tynnfilmanordninger løs, akkumuleringstettheten er lav, den mekaniske styrken er dårlig, den kjemiske sammensetningen er ikke ren, og brytningsindeksen og hardheten til filmlaget er dårlige.
Generelt sett, med økende vakuum, forbedres filmens struktur, den kjemiske sammensetningen blir renere, men spenningen øker. Jo høyere renhet metallfilmen og halvlederfilmen er, desto bedre, de avhenger av vakuumgraden, som krever et høyere direkte hulrom. Hovedegenskapene til filmer som påvirkes av vakuumgraden er brytningsindeks, spredning, mekanisk styrke og uløselighet.
2. Innflytelse av avsetningshastighet
Avsetningshastighet er en prosessparameter som beskriver avsetningshastigheten til filmen, uttrykt ved tykkelsen på filmen som dannes på overflaten av platingen i tidsenhet, og enheten er nm·s⁻¹.
Avsetningshastigheten har åpenbar innflytelse på filmens brytningsindeks, fasthet, mekaniske styrke, adhesjon og spenning. Hvis avsetningshastigheten er lav, vil de fleste dampmolekylene returnere fra substratet, dannelsen av krystallkjerner er langsom, og kondensering kan bare utføres på store aggregater, noe som gjør filmens struktur løs. Med økende avsetningshastighet vil det dannes en fin og tett film, lysspredning vil avta og fastheten vil øke. Derfor er riktig valg av filmavsetningshastighet et viktig spørsmål i fordampningsprosessen, og det spesifikke valget bør bestemmes i henhold til filmmaterialet.
Det finnes to metoder for å forbedre avsetningshastigheten: (1) metoden med å øke temperaturen på fordampningskilden (2) metoden med å øke arealet på fordampningskilden.
Publisert: 29. mars 2024