Proizvodnja optičnih tankoplastnih naprav poteka v vakuumski komori, rast filmske plasti pa je mikroskopski proces. Vendar pa so trenutno makroskopski procesi, ki jih je mogoče neposredno nadzorovati, nekateri makroskopski dejavniki, ki so posredno povezani s kakovostjo filmske plasti. Kljub temu so ljudje z dolgotrajnimi vztrajnimi eksperimentalnimi raziskavami odkrili zakonito povezavo med kakovostjo filma in temi makro dejavniki, kar je postalo procesna specifikacija za vodenje izdelave filmskih potovalnih naprav in igra pomembno vlogo pri izdelavi visokokakovostnih optičnih tankoplastnih naprav.
1. Učinek vakuumskega nanašanja
Vpliv stopnje vakuuma na lastnosti filma je posledica izgube energije in kemične reakcije, ki jo povzroči trk preostalega plina z atomi in molekulami filma v plinski fazi. Če je stopnja vakuuma nizka, se verjetnost zlitja med molekulami pare materiala filma in preostalimi molekulami plina poveča, kinetična energija molekul pare pa se močno zmanjša, zaradi česar molekule pare ne morejo doseči substrata ali ne morejo prebiti plasti adsorpcije plina na substratu ali pa komaj prebijejo plast adsorpcije plina, vendar je energija adsorpcije na substrat zelo majhna. Posledično je film, ki ga nanesejo optične naprave s tankim filmom, ohlapen, gostota kopičenja je nizka, mehanska trdnost je slaba, kemična sestava ni čista, lomni količnik in trdota filmske plasti pa sta slaba.
Na splošno se z naraščanjem vakuuma izboljša struktura filma, kemična sestava postane čistejša, vendar se napetost poveča. Višja kot je čistost kovinskega in polprevodniškega filma, tem bolje, saj sta odvisna od stopnje vakuuma, kar zahteva večjo neposredno praznino. Glavne lastnosti filmov, na katere vpliva stopnja vakuuma, so lomni količnik, sipanje, mehanska trdnost in netopnost.
2. Vpliv hitrosti nanašanja
Hitrost nanašanja je procesni parameter, ki opisuje hitrost nanašanja filma, izražena z debelino filma, ki se tvori na površini prevleke v enoti časa, enota pa je nm·s-1.
Hitrost nanašanja ima očiten vpliv na lomni količnik, trdnost, mehansko trdnost, oprijem in napetost filma. Če je hitrost nanašanja nizka, se večina molekul pare vrne iz podlage, nastanek kristalnih jeder je počasen in kondenzacija se lahko izvede le na velikih agregatih, zaradi česar je struktura filma ohlapna. Z naraščajočo hitrostjo nanašanja se oblikuje fin in gost film, sipanje svetlobe se zmanjša in trdnost se poveča. Zato je pravilna izbira hitrosti nanašanja filma pomembno vprašanje v procesu izhlapevanja, specifična izbira pa mora biti določena glede na material filma.
Obstajata dve metodi za izboljšanje hitrosti nanašanja: (1) metoda s povečanjem temperature vira izhlapevanja (2) metoda s povečanjem površine vira izhlapevanja.
Čas objave: 29. marec 2024