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Wie wichtig ist die Gleichmäßigkeit des Vakuumbeschichtungsprozesses?

Jul 29, 2020

Das Konzept der Filmgleichmäßigkeit:

  1. Gleichmäßigkeit in der Dicke kann auch als Rauheit verstanden werden. In Bezug auf die optische Filmskala (dh 1/10 Wellenlänge als Einheit, ungefähr 100a) war die Gleichmäßigkeit der Vakuumbeschichtung ziemlich gut, und die Rauheit kann leicht innerhalb von 1/10 der Wellenlänge des sichtbaren Lichts, dh, gesteuert werden. Es gibt kein Hindernis für die optischen Eigenschaften des Films.

    Wenn es sich jedoch auf die Gleichmäßigkeit der atomaren Schichtskala bezieht, dh auf das Erreichen einer Oberflächenausgleichung von 10 A oder sogar 1 A, ist dies der technische Hauptinhalt und der technische Engpass bei der Vakuumbeschichtung. Die spezifischen Kontrollfaktoren werden anhand verschiedener Beschichtungen ausführlich erläutert.

  2. Gleichmäßigkeit der chemischen Komponenten

    Das heißt, in dem Dünnfilm erzeugt die Atomzusammensetzung der Verbindung aufgrund des kleinen Maßstabs leicht eine Ungleichmäßigkeit. Wenn der Beschichtungsprozess des Sitio3-Films nicht wissenschaftlich ist, ist die Zusammensetzung der tatsächlichen Oberfläche nicht Sitio3, sondern andere Anteile. Die Beschichtung ist nicht die chemische Zusammensetzung des gewünschten Films, sondern auch der technische Inhalt der Vakuumbeschichtung.

  3. Die Gleichmäßigkeit des Gitterordnungsgrades ist wie folgt

    Dies bestimmt, dass der Film einkristallin, polykristallin und amorph ist, was ein heißes Problem in der Vakuumbeschichtungstechnologie ist.

Für gesputterte Beschichtungen:

Es kann einfach so verstanden werden, dass das Target mit Elektronen oder einem Hochenergielaser beschossen wird, die Oberflächenkomponenten in Form von Atomclustern oder Ionen gesputtert werden und sich schließlich auf der Oberfläche des Substrats ablagert, der Filmbildungsprozess erlebt und schließlich gebildet wird Der Film.

Es gibt viele Arten von gesputterten Beschichtungen. Der Unterschied zwischen gesputterten Beschichtungen und Verdampfungsbeschichtungen besteht darin, dass die Sputterrate der Hauptparameter ist.

Die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung von PLD ist leicht aufrechtzuerhalten, aber die Gleichmäßigkeit der Dicke im atomaren Maßstab ist relativ schlecht (weil es sich um Impulssputtern handelt), und die Kontrolle des Kristallwachstums (Außenkante) ist nicht so gut. Am Beispiel der PLD sind die Hauptfaktoren: der Gitteranpassungsgrad von Target und Substrat, Beschichtungsatmosphäre (Niederdruckgasatmosphäre), Substrattemperatur, Laserleistung, Pulsfrequenz, Sputterzeit.

Für verschiedene Sputtermaterialien und -substrate müssen die besten Parameter durch unterschiedliche Experimente bestimmt werden. Die Qualität der Beschichtungsausrüstung hängt hauptsächlich davon ab, ob die Temperatur genau gesteuert werden kann, ob der Vakuumgrad garantiert werden kann und ob die Sauberkeit des Vakuumhohlraums garantiert werden kann. Die MBE-Molekularstrahl-Außenkantenbeschichtungstechnologie hat die oben genannten Probleme gelöst, wird jedoch im Wesentlichen für experimentelle Forschung verwendet. Ionenverdampfungsbeschichtung und Magnetron-Sputter-Beschichtung werden hauptsächlich in der industriellen Produktion verwendet.


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