Optik ince film cihazlarının üretimi vakum odasında gerçekleştirilir ve film tabakasının büyümesi mikroskobik bir süreçtir. Bununla birlikte, şu anda doğrudan kontrol edilebilen makroskobik süreçler, film tabakasının kalitesiyle dolaylı bir ilişkiye sahip olan bazı makroskobik faktörlerdir. Yine de, uzun süreli ve sürekli deneysel araştırmalar sonucunda, film kalitesi ile bu makro faktörler arasında düzenli bir ilişki bulunmuştur; bu da film taşıma cihazlarının üretimini yönlendiren bir süreç spesifikasyonu haline gelmiş ve yüksek kaliteli optik ince film cihazlarının üretiminde önemli bir rol oynamıştır.
1. Vakum kaplamanın etkisi
Vakum derecesinin film özelliklerine etkisi, artık gaz ile film atomları ve molekülleri arasındaki gaz fazı çarpışmalarından kaynaklanan enerji kaybı ve kimyasal reaksiyondan kaynaklanır. Vakum derecesi düşükse, film malzemesinin buhar molekülleri ile kalan gaz molekülleri arasındaki kaynaşma olasılığı artar ve buhar moleküllerinin kinetik enerjisi büyük ölçüde azalır; bu da buhar moleküllerinin alt tabakaya ulaşamamasına, alt tabakadaki gaz adsorpsiyon tabakasını geçememesine veya gaz adsorpsiyon tabakasını zar zor geçebilmesine ancak alt tabaka ile adsorpsiyon enerjisinin çok düşük olmasına neden olur. Sonuç olarak, optik ince film cihazları tarafından biriktirilen film gevşek, birikim yoğunluğu düşük, mekanik dayanımı zayıf, kimyasal bileşimi saf değil ve film tabakasının kırılma indisi ve sertliği düşüktür.
Genel olarak, vakum arttıkça filmin yapısı iyileşir, kimyasal bileşimi saflaşır ancak gerilim artar. Metal film ve yarı iletken filmin saflığı ne kadar yüksekse o kadar iyidir; bu, daha yüksek doğrudan boşluk gerektiren vakum derecesine bağlıdır. Vakum derecesinden etkilenen filmlerin başlıca özellikleri kırılma indisi, saçılma, mekanik dayanım ve çözünmezliktir.
2. Çökeltme hızının etkisi
Kaplama hızı, kaplama yüzeyinde birim zamanda oluşan filmin kalınlığı olarak ifade edilen ve birimi nm·s⁻¹ olan, filmin kaplama hızını tanımlayan bir işlem parametresidir.
Kaplama hızı, filmin kırılma indisi, sertliği, mekanik dayanımı, yapışma özelliği ve gerilimi üzerinde belirgin bir etkiye sahiptir. Kaplama hızı düşük olduğunda, buhar moleküllerinin çoğu alt tabakadan geri döner, kristal çekirdeklerinin oluşumu yavaşlar ve yoğunlaşma yalnızca büyük agregatlar üzerinde gerçekleştirilebilir, bu da filmin yapısını gevşek hale getirir. Kaplama hızı arttıkça, ince ve yoğun bir film oluşur, ışık saçılması azalır ve sertlik artar. Bu nedenle, film kaplama hızının doğru şekilde seçilmesi, buharlaştırma işleminde önemli bir konudur ve özel seçim, film malzemesine göre belirlenmelidir.
Çökeltme oranını iyileştirmenin iki yöntemi vardır: (1) buharlaşma kaynağı sıcaklığını artırma yöntemi (2) buharlaşma kaynağı alanını artırma yöntemi.
Yayın tarihi: 29 Mart 2024