Produkcja optycznych urządzeń cienkowarstwowych odbywa się w komorze próżniowej, a wzrost warstwy filmu jest procesem mikroskopowym. Jednak obecnie procesy makroskopowe, które można bezpośrednio kontrolować, to niektóre czynniki makroskopowe, które mają pośredni związek z jakością warstwy filmu. Mimo to, dzięki długoterminowym, wytrwałym badaniom eksperymentalnym, ludzie odkryli regularny związek między jakością filmu a tymi czynnikami makro, który stał się specyfikacją procesu, która kieruje produkcją urządzeń do przemieszczania filmu i odgrywa ważną rolę w produkcji wysokiej jakości optycznych urządzeń cienkowarstwowych.
1. Efekt galwanizacji próżniowej
Wpływ stopnia próżni na właściwości filmu wynika ze straty energii i reakcji chemicznej spowodowanej kolizją fazy gazowej między gazem resztkowym a atomami i cząsteczkami filmu. Jeśli stopień próżni jest niski, prawdopodobieństwo fuzji między cząsteczkami pary materiału filmu a pozostałymi cząsteczkami gazu wzrasta, a energia kinetyczna cząsteczek pary jest znacznie zmniejszona, co sprawia, że cząsteczki pary nie są w stanie dotrzeć do podłoża lub nie są w stanie przebić się przez warstwę adsorpcji gazu na podłożu lub ledwo mogą przebić się przez warstwę adsorpcji gazu, ale energia adsorpcji z podłożem jest bardzo mała. W rezultacie film osadzony przez urządzenia optyczne cienkowarstwowe jest luźny, gęstość akumulacji jest niska, wytrzymałość mechaniczna jest słaba, skład chemiczny nie jest czysty, a współczynnik załamania światła i twardość warstwy filmu są słabe.
Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem próżni, struktura filmu ulega poprawie, skład chemiczny staje się czysty, ale naprężenie wzrasta. Im wyższa czystość filmu metalowego i filmu półprzewodnikowego, tym lepiej, zależą one od stopnia próżni, który wymaga większej bezpośredniej pustki. Główne właściwości filmów, na które wpływa stopień próżni, to współczynnik załamania światła, rozpraszanie, wytrzymałość mechaniczna i nierozpuszczalność.
2. Wpływ tempa depozycji
Szybkość osadzania to parametr procesu opisujący prędkość osadzania powłoki, wyrażony grubością powłoki utworzonej na powierzchni powłoki w jednostce czasu, a jednostką jest nm·s-1.
Szybkość osadzania ma oczywisty wpływ na współczynnik załamania światła, twardość, wytrzymałość mechaniczną, przyczepność i naprężenie filmu. Jeśli szybkość osadzania jest niska, większość cząsteczek pary powraca z podłoża, tworzenie się zarodków krystalizacji jest powolne, a kondensacja może być przeprowadzona tylko na dużych agregatach, co powoduje, że struktura filmu staje się luźna. Wraz ze wzrostem szybkości osadzania powstanie cienka i gęsta warstwa, rozpraszanie światła zmniejszy się, a twardość wzrośnie. Dlatego też, jak prawidłowo wybrać szybkość osadzania filmu jest ważną kwestią w procesie parowania, a konkretny wybór powinien być określony zgodnie z materiałem filmu.
Istnieją dwie metody zwiększenia szybkości osadzania: (1) metoda zwiększania temperatury źródła parowania (2) metoda zwiększania powierzchni źródła parowania.
Czas publikacji: 29-03-2024