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        如何保證真空鍍膜機的鍍膜均勻性

        2020-10-15

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                     鍍膜技術有很多種,常見的有磁控濺射、電阻蒸發鍍膜、多弧離子鍍膜這幾種,鍍的工件不一樣,使用的鍍膜技術不一樣,大家都知道鍍膜原理、流程都是很復雜的,包括鍍完膜層后,膜的均勻性怎么把控,如何能保證真空鍍膜機的鍍膜膜層均勻性,這是大家經常疑惑的問題,下面匯成真空小編為大家詳細介紹一下,希望能幫助到大家:


        真空鍍膜機

               薄膜均勻性的理論常識:
               1.厚度上的均勻性,又可以理解為粗糙度,在光學薄膜的尺度上看(也就是1/10波長作為單位,約為100A),真空鍍膜的均勻性已經相當好,可以輕松將粗糙度控制在可見光波長的1/10范圍內,也就是說對于薄膜的光學特性來說,真空鍍膜沒有任何障礙。
        如果是指原子層尺度上的均勻度,也就是說要實現10A甚至1A的表面平整,是現在真空鍍膜中主要的技術含量與技術瓶頸所在.因此具體控制因素下面會根據不同鍍膜給出詳細解釋。
               2.化學組分上的均勻性:
               就是說在薄膜中,化合物的原子組分會由于尺度過小而很容易的產生不均勻特性,SiTiO3薄膜,如果鍍膜過程不科學,那么實際表面的組分并不是SiTiO3,而可能是其他的比例,鍍的膜并非是想要的膜的化學成分,這也是真空鍍膜的技術含量所在。
               3.晶格有序度的均勻性:
               這決定了薄膜是單晶,多晶,非晶,是真空鍍膜技術中的熱點問題,具體有以下幾點。
               真空鍍膜主要可以分為二大類:
               蒸發沉積鍍膜和濺射沉積鍍膜,具體則包括很多種類,包括真空離子蒸發,磁控濺射,MBE分子束外延,溶膠凝膠法等等
               一、對于蒸發鍍膜:
               一般是加熱靶材使表面組分以原子團或離子形式被蒸發出來,并且沉降在基片表面,通過成膜過程(散點-島狀結構-迷走結構-層狀生長)形成薄膜。
               厚度均勻性主要取決于:
               1、基片材料與靶材的晶格匹配程度
               2、基片表面溫度
               3、蒸發功率,速率
               4、真空度
               5、鍍膜時間,厚度大小。
               組分均勻性:
               蒸發鍍膜組分均勻性不是很容易保證,具體可以調控的因素同上,但是由于原理所限,對于非單一組分鍍膜,蒸發鍍膜的組分均勻性不好。
               晶向均勻性受以下幾點影響:
               1、晶格匹配度
               2、基片溫度
               3、蒸發速率
               二、.對于濺射類鍍膜,可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材,并使表面組分以原子團或離子形式被濺射出來,并且最終沉積在基片表面,經歷成膜過程,最終形成薄膜。
               濺射鍍膜又分為很多種,總體看,與蒸發鍍膜的不同點在于濺射速率將成為主要參數之一。
               濺射鍍膜中的激光濺射鍍膜,組分均勻性容易保持,而原子尺度的厚度均勻性相對較差(因為是脈沖濺射),晶向(外沿)生長的控制也比較一般。
               因素主要有:靶材與基片的晶格匹配程度、鍍膜氛圍(低壓氣體氛圍)、基片溫度、激光器功率、脈沖頻率、濺射時間。對于不同的濺射材料和基片,最佳參數需要實驗確定,是各不相同的,鍍膜設備的好壞主要在于能否精確控溫,能否保證好的真空度,能否保證好的真空腔清潔度。MBE分子束外沿鍍膜技術,已經比較好的解決了如上所屬的問題,但是基本用于實驗研究,工業生產上比較常用的一體式真空鍍膜機主要以離子蒸發鍍膜和磁控濺射鍍膜為主。


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