簡述PVD真空鍍膜工藝的均勻性
PVD真空鍍膜工藝非常復雜。由于涂層原理不同,因此分為多種類型。它具有統一的名稱,只是因為它需要很高的真空度。因此,對于不同的PVD真空鍍膜,影響均勻性的因素也不同。均勻性的概念本身將根據涂層的大小和膜的組成而具有不同的含義。
膜均勻性的概念:
1.厚度均勻性也可以理解為粗糙度。在光學膜的尺寸上(即,以1/10波長為單位,約100A),真空涂層的均勻性非常好,并且可以容易地降低粗糙度。控制程度在可見光波長的1/10范圍內,這意味著對于薄膜的光學特性,真空鍍膜沒有障礙。
但是,如果涉及原子層尺度的均勻性,即達到10A甚至1A的表面流平性,則是真空鍍膜的主要技術內容和技術瓶頸。具體的控制因素將根據不同的涂層進行詳細說明。 。
2.化學成分均勻:
也就是說,在薄膜中,由于尺寸太小,化合物的原子組成將容易產生不均勻的特性。對于SiTiO3薄膜,如果涂覆工藝不科學,則實際表面組成不是SiTiO3,而可以是其他比例。涂覆的膜不是所需膜的化學組成,這也是真空鍍膜的技術含量。
3.格序度均勻度:
這確定薄膜是單晶,多晶和無定形的。這是真空鍍膜技術中的熱點問題。有關詳情,請參見下文。
分類主要分為兩類:
蒸發沉積和濺射沉積涂層,包括許多類型,包括真空離子蒸發,磁控濺射,MBE分子束外延,溶膠-凝膠法等。
1.對于蒸發涂層:
通常,將靶加熱,以使表面成分以原子團或離子的形式蒸發,并沉積在基板的表面上,并通過成膜工藝形成薄膜(分散的點島結構-迷路的)。結構層生長)。
厚度均勻度主要取決于:
1.基材與靶材之間的晶格匹配度
2.基板表面溫度
3.蒸發功率,速率
4.真空度
5.涂布時間和厚度。
組件均勻度:
蒸發涂層的組成均勻性不容易得到保證。具體的可控因素與上述相同。然而,由于原理的限制,對于非單組分涂層,蒸發涂層的組成均勻性不好。
對于濺射涂層,可以簡單地理解為使用電子或高能激光轟擊靶材并導致表面組分以原子團或離子的形式濺射出來,后沉積在金屬表面上。在基材上進行成膜過程。后,形成薄膜。
濺射涂層分為許多類型。一般而言,與蒸發涂層的區別在于濺射速率將成為主要參數之一。
這些參數需要通過實驗確定,并且都不同。鍍膜設備的質量主要取決于是否可以精確控制溫度,是否可以確保良好的真空度以及是否可以確保良好的真空腔室清潔度。 MBE分子束涂層技術已經解決了上述問題,但基本上已用于實驗研究。工業生產中常用的集成鍍膜機主要是離子蒸發鍍膜和磁控濺射鍍膜。