A fabricação de dispositivos ópticos de filme fino é realizada em uma câmara de vácuo, e o crescimento da camada de filme é um processo microscópico. No entanto, atualmente, os processos macroscópicos que podem ser controlados diretamente são influenciados por alguns fatores macroscópicos que têm uma relação indireta com a qualidade da camada de filme. Mesmo assim, por meio de pesquisas experimentais persistentes e de longo prazo, descobriu-se a relação regular entre a qualidade do filme e esses fatores macroscópicos, o que se tornou uma especificação de processo para orientar a fabricação de dispositivos ópticos de filme fino e desempenha um papel importante na fabricação de dispositivos ópticos de filme fino de alta qualidade.
1. O efeito da galvanoplastia a vácuo
A influência do grau de vácuo nas propriedades do filme deve-se à perda de energia e à reação química causadas pela colisão na fase gasosa entre o gás residual e os átomos e moléculas do filme. Se o grau de vácuo for baixo, a probabilidade de fusão entre as moléculas de vapor do material do filme e as moléculas de gás remanescentes aumenta, e a energia cinética das moléculas de vapor é bastante reduzida, fazendo com que as moléculas de vapor não consigam atingir o substrato, ou não consigam romper a camada de adsorção de gás no substrato, ou apenas consigam romper a camada de adsorção de gás, mas com uma energia de adsorção muito pequena com o substrato. Como resultado, o filme depositado por dispositivos ópticos de filme fino apresenta baixa densidade de deposição, baixa resistência mecânica, composição química impura e baixo índice de refração e dureza da camada do filme.
De modo geral, com o aumento do vácuo, a estrutura do filme melhora, a composição química torna-se mais pura, mas a tensão aumenta. Quanto maior a pureza do filme metálico e do filme semicondutor, melhor; isso depende do grau de vácuo, que requer um maior índice de vazios diretos. As principais propriedades dos filmes afetadas pelo grau de vácuo são o índice de refração, a dispersão, a resistência mecânica e a insolubilidade.
2. Influência da taxa de deposição
A taxa de deposição é um parâmetro do processo que descreve a velocidade de deposição do filme, expressa pela espessura do filme formado na superfície do revestimento por unidade de tempo, sendo a unidade nm·s-1.
A taxa de deposição tem influência significativa no índice de refração, firmeza, resistência mecânica, adesão e tensão do filme. Se a taxa de deposição for baixa, a maioria das moléculas de vapor retorna do substrato, a formação de núcleos cristalinos é lenta e a condensação ocorre apenas em grandes agregados, resultando em uma estrutura frouxa do filme. Com o aumento da taxa de deposição, forma-se um filme fino e denso, a dispersão da luz diminui e a firmeza aumenta. Portanto, a seleção adequada da taxa de deposição do filme é crucial no processo de evaporação, e essa seleção específica deve ser determinada de acordo com o material do filme.
Existem dois métodos para melhorar a taxa de deposição: (1) método de aumento da temperatura da fonte de evaporação (2) método de aumento da área da fonte de evaporação.
Data da publicação: 29/03/2024