Quá trình sản xuất các thiết bị màng mỏng quang học được thực hiện trong buồng chân không và quá trình phát triển của lớp màng là một quá trình vi mô. Tuy nhiên, hiện nay, các quá trình vĩ mô có thể được kiểm soát trực tiếp là một số yếu tố vĩ mô có mối quan hệ gián tiếp với chất lượng của lớp màng. Mặc dù vậy, thông qua nghiên cứu thử nghiệm bền bỉ trong thời gian dài, mọi người đã tìm thấy mối quan hệ thường xuyên giữa chất lượng màng và các yếu tố vĩ mô này, đã trở thành thông số kỹ thuật quy trình để hướng dẫn sản xuất các thiết bị di chuyển màng và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất các thiết bị màng mỏng quang học chất lượng cao.
1. Tác dụng của mạ chân không
Ảnh hưởng của độ chân không đến tính chất của màng là do sự mất năng lượng và phản ứng hóa học gây ra bởi sự va chạm pha khí giữa khí còn lại và các nguyên tử và phân tử màng. Nếu độ chân không thấp, khả năng hợp nhất giữa các phân tử hơi của vật liệu màng và các phân tử khí còn lại tăng lên và động năng của các phân tử hơi giảm đi rất nhiều, khiến các phân tử hơi không thể tiếp cận được chất nền hoặc không thể phá vỡ lớp hấp phụ khí trên chất nền hoặc chỉ có thể phá vỡ lớp hấp phụ khí nhưng năng lượng hấp phụ với chất nền rất nhỏ. Kết quả là, màng được lắng đọng bởi các thiết bị màng mỏng quang học bị lỏng lẻo, mật độ tích tụ thấp, độ bền cơ học kém, thành phần hóa học không tinh khiết và chiết suất và độ cứng của lớp màng kém.
Nói chung, khi chân không tăng lên, cấu trúc của màng được cải thiện, thành phần hóa học trở nên tinh khiết, nhưng ứng suất tăng lên. Độ tinh khiết của màng kim loại và màng bán dẫn càng cao thì càng tốt, chúng phụ thuộc vào mức độ chân không, đòi hỏi độ rỗng trực tiếp cao hơn. Các tính chất chính của màng bị ảnh hưởng bởi mức độ chân không là chiết suất, tán xạ, độ bền cơ học và độ không hòa tan.
2. Ảnh hưởng của tốc độ lắng đọng
Tốc độ lắng đọng là một thông số quy trình mô tả tốc độ lắng đọng của màng, được thể hiện bằng độ dày của màng được hình thành trên bề mặt mạ trong một đơn vị thời gian và đơn vị là nm·s-1.
Tốc độ lắng đọng có ảnh hưởng rõ ràng đến chiết suất, độ cứng, độ bền cơ học, độ bám dính và ứng suất của màng. Nếu tốc độ lắng đọng thấp, hầu hết các phân tử hơi trở về từ chất nền, quá trình hình thành hạt nhân tinh thể chậm và quá trình ngưng tụ chỉ có thể được thực hiện trên các tập hợp lớn, do đó làm cho cấu trúc của màng bị lỏng lẻo. Với sự gia tăng tốc độ lắng đọng, một màng mỏng và dày đặc sẽ được hình thành, sự tán xạ ánh sáng sẽ giảm và độ cứng sẽ tăng. Do đó, cách lựa chọn đúng tốc độ lắng đọng màng là một vấn đề quan trọng trong quá trình bay hơi và việc lựa chọn cụ thể nên được xác định theo vật liệu màng.
Có hai phương pháp để cải thiện tốc độ lắng đọng: (1) phương pháp tăng nhiệt độ nguồn bốc hơi (2) phương pháp tăng diện tích nguồn bốc hơi.
Thời gian đăng: 29-03-2024