提高膜层机械强度的工艺途径

文章作者:广东振华科技
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发布时间:2024-04-30
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    膜层的机械性能受附着力、应力、聚集密度等的影响,由膜层材料和工艺因素之间的关系可知,如果要提高膜层的机械强度就应该着重考虑以下几个工艺参数:

    (1)真空度。真空度对薄膜的性能影响是很明显的。膜层绝大部分性能指标的好坏对真空度的依赖性很大。通常,随着真空度的提高,膜层聚集密度增大,牢固度增加,膜层结构得到改善,化学成分变纯,但同时应力也增大。

    (2)沉积速率。提高沉积速率不仅可以用提高蒸发速率,即提高蒸发源温度的办法,还可以用增大蒸发源面积的办法来达到,但是采用提高蒸发源温度的办法有其缺点:使得膜层应力太大;成膜气体易分解。所以有时增大蒸发源面积比提高蒸发源温度更为有利。

    (3)基片温度。提高基片温度有利于将吸附在基片表面的剩余气体分子排除,增加基片与沉积分子之间的结合力:同时会促使物理吸附向化学吸附转换,增强分子之间相互作用,使膜层结构紧密。例如,Mg,膜,基片加热到 250~300℃可减小内应力,提高聚集密度,增加膜层硬度:基片加热到 120~150℃制备的 Zr03-Si02,多层膜,其机械强度提高了许多,但基片温度过高会造成膜层变质。

    (4)离子轰击。离子轰击对高凝聚力表面的形成、表面粗糙度、氧化作用和聚集密度有影响。镀膜前的轰击可以清洁表面,增加附着力;镀膜后轰击可以提高膜层聚集密度等,从而使机械强度和硬度增大。

    (5)基片清洁。基片清洗方法不适当或不洁净,在基片上残留有杂质或清洁剂,则引起新的污染,在镀膜时产生不同的凝聚条件和附着力,影响到第一膜层的结构特性和光学厚度,也使膜层容易从基片脱落,从而改变膜层特性。


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——本文由真空镀膜设备厂家广东振华发布

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