Výroba optických tenkovrstvových zariadení sa vykonáva vo vákuovej komore a rast vrstvy filmu je mikroskopický proces. V súčasnosti však existujú makroskopické procesy, ktoré možno priamo kontrolovať, a to niektoré makroskopické faktory, ktoré majú nepriamy vzťah s kvalitou vrstvy filmu. Napriek tomu sa prostredníctvom dlhodobého a vytrvalého experimentálneho výskumu zistil pravidelný vzťah medzi kvalitou filmu a týmito makrofaktormi, ktorý sa stal procesnou špecifikáciou pre výrobu zariadení na pohyb filmu a zohráva dôležitú úlohu pri výrobe vysokokvalitných optických tenkovrstvových zariadení.
1. Účinok vákuového pokovovania
Vplyv stupňa vákua na vlastnosti filmu je spôsobený stratou energie a chemickou reakciou spôsobenou zrážkou v plynnej fáze medzi zvyškovým plynom a atómami a molekulami filmu. Ak je stupeň vákua nízky, pravdepodobnosť fúzie medzi molekulami pary materiálu filmu a zostávajúcimi molekulami plynu sa zvyšuje a kinetická energia molekúl pary sa výrazne znižuje, čo spôsobuje, že molekuly pary nedosiahnu substrát alebo nedokážu preraziť vrstvu adsorpcie plynu na substráte, alebo sotva dokážu preraziť vrstvu adsorpcie plynu, ale adsorpčná energia na substrát je veľmi malá. Výsledkom je, že film nanesený optickými tenkovrstvovými zariadeniami je voľný, hustota akumulácie je nízka, mechanická pevnosť je slabá, chemické zloženie nie je čisté a index lomu a tvrdosť vrstvy filmu sú nízke.
Vo všeobecnosti sa so zvyšujúcim sa vákuom zlepšuje štruktúra filmu, chemické zloženie sa stáva čistejším, ale zvyšuje sa aj napätie. Čím vyššia je čistota kovového a polovodičového filmu, tým lepšie, pretože závisia od stupňa vákua, čo si vyžaduje vyššiu priamu dutinu. Hlavné vlastnosti filmov ovplyvnené stupňom vákua sú index lomu, rozptyl, mechanická pevnosť a nerozpustnosť.
2. Vplyv rýchlosti depozície
Rýchlosť nanášania je procesný parameter, ktorý opisuje rýchlosť nanášania filmu, vyjadrený hrúbkou filmu vytvoreného na povrchu pokovovania za jednotku času a jednotka je nm·s-1.
Rýchlosť nanášania má zjavný vplyv na index lomu, pevnosť, mechanickú pevnosť, priľnavosť a napätie filmu. Ak je rýchlosť nanášania nízka, väčšina molekúl pary sa vracia zo substrátu, tvorba kryštálových jadier je pomalá a kondenzácia sa môže vykonávať iba na veľkých agregátoch, čím sa štruktúra filmu uvoľňuje. So zvyšujúcou sa rýchlosťou nanášania sa vytvorí jemný a hustý film, rozptyl svetla sa zníži a pevnosť sa zvýši. Preto je správny výber rýchlosti nanášania filmu dôležitou otázkou v procese odparovania a konkrétny výber by sa mal určiť podľa materiálu filmu.
Existujú dve metódy na zlepšenie rýchlosti nanášania: (1) metóda zvýšenia teploty zdroja odparovania (2) metóda zvýšenia plochy zdroja odparovania.
Čas uverejnenia: 29. marca 2024