真空蒸鍍與真空濺鍍的區(qū)別與差異

2024-08-23 派大莘

真空蒸鍍與真空濺鍍作為光學(xué)濾光片經(jīng)常用到的兩種真空鍍膜方式,在其制作以及成品應(yīng)用上有很大的區(qū)別,下面我們將從這兩者的原理、工藝以及應(yīng)用上的差距,為大家說說這兩者的區(qū)別!

真空蒸鍍與真空濺鍍的區(qū)別與差異

(電子束蒸發(fā)鍍膜)

原理分析

真空蒸鍍通常采用電阻加熱、電子束加熱、感應(yīng)加熱等方式使鍍膜材料蒸發(fā),鍍膜材料被加熱后蒸氣在基片上冷凝形成薄膜,在此真空環(huán)境下,材料原子自由飛行,粒子的能量相對較低,碰撞概率低,經(jīng)過蒸鍍后的薄膜相對較為松散,致密性稍差,附著力也相對較弱,在一些情況下可能需要進(jìn)行后續(xù)處理來增強(qiáng)附著力,尤其需要避免一些多元合金或化合物鍍膜材料在蒸發(fā)過程中可能會出現(xiàn)成分偏析的情況。

 

真空濺鍍,即真空濺射鍍膜,通過高能離子(如氬離子等)轟擊靶材,使靶材表面原子或分子濺射出來,并沉積在基底材料表面形成薄膜,由于是通過在真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體,且加速離子能量較高,撞擊靶材時濺射原子在沉積時具有更高的動能,形成的薄膜變得更致密且均勻性較好,分布均勻,附著力也較強(qiáng)。

 真空濺射鍍膜

(濺射鍍膜)

工藝特點(diǎn)不同

真空蒸鍍膜適用于大多數(shù)金屬、氧化物、硫化物等材料的鍍膜,但對于一些高熔點(diǎn)、難蒸發(fā)的材料可能不太適用。一般情況下,真空蒸鍍膜的鍍膜速率相對較快。蒸發(fā)過程中,材料可以快速氣化并沉積在基底上;整體而言,真空蒸鍍膜的工藝控制相對較簡單,主要控制參數(shù)包括蒸發(fā)溫度、真空度、沉積時間等。

 

真空濺射鍍可以用于各種材料,包括高熔點(diǎn)材料、陶瓷、合金等,適用范圍更廣,真空濺射膜的鍍膜速率相對較慢,因?yàn)闉R射過程中粒子的能量較低,沉積效率相對較低,真空濺射膜的工藝控制相對復(fù)雜,需要控制的參數(shù)較多,如濺射功率、氣壓、靶材與基底的距離等,離子體的產(chǎn)生和粒子的運(yùn)動軌跡,靶材與基底的距離也會影響薄膜的質(zhì)量等,這些參數(shù)之間相互影響,需要精確調(diào)整才能獲得高質(zhì)量的薄膜。

 

注:濺射粒子在與基底相互作用時具有較高的動能,能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的附著力,但濺射過程中產(chǎn)生的濺射粒子數(shù)量相對有限,且濺射粒子在運(yùn)動過程中會受到氣體分子的碰撞等影響,其到達(dá)基底的效率相對較低,為了保證濺射粒子能夠直線運(yùn)動到基底表面以獲得較好的薄膜質(zhì)量,通常需要在較低的氣壓下進(jìn)行濺射鍍膜,這也限制了單位時間內(nèi)到達(dá)基底的粒子數(shù)量,從而導(dǎo)致鍍膜速率相對較慢。

 物理氣相蒸鍍沉積

應(yīng)用領(lǐng)域不同原因

 光學(xué)領(lǐng)域

真空蒸鍍膜在光學(xué)鍍膜方面應(yīng)用廣泛,主要是因?yàn)槠溴兡に俾士?、成本低,能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)光學(xué)元件的需求。對于一些對薄膜質(zhì)量要求不是特別高的光學(xué)應(yīng)用,如普通的眼鏡鏡片增透膜等,真空蒸鍍膜是一種經(jīng)濟(jì)有效的選擇。

真空濺射膜在高精度光學(xué)儀器、激光器件等領(lǐng)域應(yīng)用更多,是因?yàn)槠浔∧べ|(zhì)量更高,如致密性好、均勻性好、附著力強(qiáng)等,能夠滿足這些高端光學(xué)器件對光學(xué)性能和穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求。

 

電子領(lǐng)域

真空濺射膜在電子領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,是因?yàn)殡娮悠骷Ρ∧さ男阅芤蠓浅8?,需要良好的致密性、附著力和成分均勻性,以確保器件的穩(wěn)定性和可靠性。真空濺射膜能夠滿足這些要求,例如在半導(dǎo)體器件制造中,薄膜的質(zhì)量直接影響器件的性能和壽命。

真空蒸鍍膜在電子領(lǐng)域應(yīng)用相對較少,主要是因?yàn)槠浔∧ば阅茉谀承┓矫娌荒軡M足電子器件的嚴(yán)格要求,如附著力較弱可能導(dǎo)致薄膜在后續(xù)的加工或使用過程中容易脫落。

 

裝飾領(lǐng)域

真空蒸鍍膜在裝飾領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,是因?yàn)槠淇梢酝ㄟ^控制蒸發(fā)材料和工藝參數(shù),獲得各種豐富的顏色和光澤,而且成本相對較低,適合大規(guī)模生產(chǎn)裝飾性產(chǎn)品。

真空濺射膜在裝飾領(lǐng)域應(yīng)用較少,是因?yàn)槠涑杀据^高、工藝復(fù)雜,對于裝飾性要求為主的產(chǎn)品來說,性價比相對較低。

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