Изготовление оптических тонкопленочных устройств осуществляется в вакуумной камере, а рост слоя пленки является микроскопическим процессом. Однако в настоящее время макроскопические процессы, которые можно контролировать напрямую, представляют собой некоторые макроскопические факторы, имеющие косвенную связь с качеством слоя пленки. Тем не менее, благодаря длительным настойчивым экспериментальным исследованиям люди обнаружили регулярную связь между качеством пленки и этими макрофакторами, которая стала спецификацией процесса для руководства производством устройств перемещения пленки и играет важную роль в производстве высококачественных оптических тонкопленочных устройств.
1. Эффект вакуумного напыления
Влияние степени вакуума на свойства пленки обусловлено потерей энергии и химической реакцией, вызванной столкновением газовой фазы между остаточным газом и атомами и молекулами пленки. Если степень вакуума низкая, вероятность слияния молекул пара материала пленки и остаточных молекул газа увеличивается, а кинетическая энергия молекул пара значительно уменьшается, в результате чего молекулы пара не могут достичь подложки или не могут прорваться через слой адсорбции газа на подложке, или едва способны прорваться через слой адсорбции газа, но энергия адсорбции с подложкой очень мала. В результате пленка, нанесенная оптическими тонкопленочными устройствами, рыхлая, плотность накопления низкая, механическая прочность плохая, химический состав нечистый, а показатель преломления и твердость слоя пленки плохие.
В целом, с увеличением вакуума структура пленки улучшается, химический состав становится чистым, но напряжение увеличивается. Чем выше чистота металлической пленки и полупроводниковой пленки, тем лучше, они зависят от степени вакуума, которая требует более высокой прямой пустоты. Основными свойствами пленок, на которые влияет степень вакуума, являются показатель преломления, рассеяние, механическая прочность и нерастворимость.
2. Влияние скорости осаждения
Скорость осаждения — это параметр процесса, описывающий скорость осаждения пленки, выражаемый толщиной пленки, образующейся на поверхности покрытия за единицу времени, а единицей измерения является нм·с-1.
Скорость осаждения имеет очевидное влияние на показатель преломления, твердость, механическую прочность, адгезию и напряжение пленки. Если скорость осаждения низкая, большая часть молекул пара возвращается из подложки, образование кристаллических зародышей происходит медленно, а конденсация может осуществляться только на крупных агрегатах, что делает структуру пленки рыхлой. С увеличением скорости осаждения будет образовываться тонкая и плотная пленка, рассеивание света уменьшится, а твердость увеличится. Поэтому, как правильно выбрать скорость осаждения пленки, является важным вопросом в процессе испарения, и конкретный выбор должен определяться в соответствии с материалом пленки.
Существует два метода повышения скорости осаждения: (1) метод увеличения температуры источника испарения (2) метод увеличения площади источника испарения.
Время публикации: 29-мар-2024