Anwendung der Elektronenstrahlverdampfung

Anwendung der Elektronenstrahlverdampfung -- Herstellung von TiO2-Folie durch Elektronenstrahlverdampfung

Beschichtungsprinzip Elektronenstrahlverdampfung zur Herstellung von TiO2-Folie unter Verwendung des automatischen optischen Beschichtungssystems INTEGRITY-39 mit Ionenstrahl-unterstützter Elektronenstrahlverdampfung, wie in der Abbildung unten dargestellt.

1. Kühlwassereinlass; 2. Kühlwasseraustritt; 3. Schmelztiegel; 4. Strahlspule; 5. Elektronenstrahlsender; 6. Heizlampe; 7. Substratrahmen; 8. Der Motor; 9. Überwachungsfolie; 10. Die Arbeitsspannung der durch Ionenquellenbeschichtung vorbereiteten Probenelektronenpistole beträgt 10 kV, der Strom 200 A und die Abscheidungstemperatur der Vakuumkammer 145 x 155 °C. Für das Membranmaterial wurde ein schwarzer granulater Ti2O3 mit einer Reinheit von 99,99% ausgewählt. Cc-105 Kaltkathode-Ionenstrahl wurde für die Hilfsabscheidung verwendet. Während der Ablagerung wurde die Vakuumkammer als Reaktionsgas mit O2 mit einer Reinheit von 99,99% gefüllt. Vor der Beschichtung wird das Substrat mit Glaslösung gereinigt, mit deionisiertenWasser und mit Stickstoff blasgetrocknet. Anschließend wird das Substrat mit 99,9% Aceton und wasserfreiem Ethanol-Ultraschallwelle für jeweils 15 min gereinigt. Nach dem Trocknen mit speziellem Wischpapier wird es in die Vakuumkammer eingelegt. Wenn das Vakuum durch mechanische Pumpe und Diffusionspumpe auf 6,5 x 10-4pa gepumpt wird, wird der automatische Beschichtungsprozess eingestellt. Wenn das Substrat auf die Abscheidungstemperatur von 150°C erhitzt wird, beginnt die Ionenquelle, das Substrat zu bombardieren, und die Energie wird bei 60 x 90 eV für 10 min gesteuert.

dann wird die Elektronenpistole automatisch gestartet, um das Filmmaterial zu erwärmen und zu verdampfen, und die Abscheidungsrate beträgt 0,38 x 0,42 nm/s. Wenn der Film auf die Konstruktionsdicke von 440 nm abgelagert wird, schließt das Programm automatisch die Elektronenpistole, und die Beschichtung ist abgeschlossen. Nach der Beschichtung wurde die Vakuumkammer natürlich auf Raumtemperatur abgekühlt und die Probe entnommen. Der Spektraltest der Probe TiO2 wurde mit Lambda900 (Testbereich 175 x 3 300 nm) Spektralphotometer durchgeführt. Die tatsächliche Dicke, der Aussterbekoeffizient und der Brechungsindex des TiO2-Films wurden nach der Macleod Software Envelope-Methode berechnet. Die Auswirkungen verschiedener Vakuumgrade auf die Filmbildungsquality, Brechungsindex und Absorptionskoeffizient von TiO2 wurden mit verschiedenen Strömen von hochreinem Sauerstoff in die Vakuumkammer untersucht. Wenn TiO2-Dünnschicht durch Verdunstung mit Hilfe der Ionenquelle bei hohem Vakuumgrad abgelagert wird, ist die Veränderung des Vakuumgrades mit dem Durchgang von Sauerstoff in der folgenden Tabelle aufgeführt. Da die Sauerstoffmoleküle in der Vakuumkammer in Sauerstoffionen ionisiert werden und mit Ti2O3-Dampfmolekülen vollständig reagieren, wird der bei der Zersetzung von Ti2O3 verlorene Sauerstoff wieder aufgefüllt und das resultierende TiO2 im Film ist relativ rein. Wenn jedoch die Sauerstoffzufuhr unzureichend ist oder die Reaktion zwischen Ti2O3 und O2 unzureichend ist, wird der hochabsorbierende Titanoxidfilm tino2n-1 (n=1, 2,... , 10) hergestellt. Mit der Erhöhung des Sauerstoffflusses steigt die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen TiO2-Dampfmolekülen und Sauerstoffmolekülen im Verdampfungsprozess und Energiegeht, was die kinetische Energie von TiO2 auf der Substratoberfläche reduziert und die Adhäsion und Verdichtung des abgelagerten Films beeinflusst. Bei optischen Dünnschichten kann der Ionenquellen-Assist die kinetische Energie der Moleküle auf der Substratoberfläche erhöhen, hat nicht nur einen signifikanten Einfluss auf den Brechungsindex des Films, sondern kann auch die Filmdichte und Feuchtigkeitsbeständigkeit verbessern, und auch die Filmhaftung auf dem Substrat wird deutlich verbessert.

IKS-OPT2700 optische E-Pistole Vakuumbeschichtungsmaschine,mehr Details,Kontakt: iks.pvd@foxmail.com