1、蒸发速率对蒸镀涂层的性能影响

蒸发速率的大小对沉积膜层的影响比较大.由于低的沉积速率形成的涂层结构松散易产大颗粒沉积,为保证涂层结构的致密性,选择较高的蒸发速率是十分安全的.当真空室内残余气体的压力一定时,则轰击基片的轰击速率即为定值.因此,选择较高沉积速率后的沉积膜内所含的残余气体会得到减小,从而减小了残余气体分子与蒸镀膜材粒子的化学反应,所以沉积薄膜的纯度即可提高.应当注意的是,沉积速率如果过大可能增加膜的内应力,致使膜层内缺陷增大,严重时也可导致膜层的破裂.特别是,在反应蒸镀的工艺中,为了使反应气体与蒸膜材料粒子能够进行充分的反应,可选择较低的沉积速率.当然,对不同的材料蒸镀应当选用不同的蒸发速率.作为沉积速率低会影响膜的性能的实际例子,是反射膜的沉积.如膜厚为600x10-8cm,蒸镀时间为3s时,其反射率为93%.但是,如果在同样的膜厚条件下将蒸速率放慢,采用10min的时间来完成膜的沉积.这时膜的厚度虽然相同.但是,反射率已下降到68%.

2、基片温度对蒸发涂层的影响

基片温度对蒸发涂层的影响也大.高的基片温度吸附在基片表面上的残余气体分子易于排除.特别是水蒸气分子的排除更为重要.而且,在较高的温度下不但易于促进物理吸附向化学吸附的转变,从而增加粒子之间的结合力.而且还可以减少蒸气分子的再结晶温度与基片温度两者之间的差异,从而减少或消除膜基界面上的内应力.此外,由于基片温度与膜的结晶状态有关,在基片温度低或不加热的条件下,往往容易形成非晶态或微晶态涂层.相反在温度较高时,则易于生成晶态涂层.提高基片温度也有利于涂层的力学性能的提高.当然,基片温度也不能过高,以防止蒸发涂层的再蒸发.

3、真空室内残余气体压力对膜层性能的影响

真空室内残余气体的压力对膜性能的影响较大.压力过高残余气体分子不但易与蒸发粒子碰撞使其人射到基片上的动能减小影响膜的附着力.而且,过高的残余气体压力还会严重影响膜的纯度,使涂层的性能降低.

4、蒸发温度对蒸镀涂层的影响

蒸发温度对膜性能的影响是通过蒸发速率随温度变化而表现出来的.当蒸发温度高时,汽化热将减小.如果膜材在蒸发温度以上进行蒸发时,即使是温度稍有微小的变化,也可以引起膜材蒸发速率的急剧变化.因此,在薄膜的沉积过程中采取精确的控制蒸发温度,避免在蒸发源加热时产生大的温度梯度,对于易于升华的膜材选用膜材本身为加热器,进行蒸镀等措施也是非常重要的.

5、基体与镀膜室的状态对涂层性能的影响

基体与镀膜室的清洁程度对涂层的性能影响是不可忽略的.它不但会严重影响沉积膜的纯度,而且也会减小膜的附着力.因此,对基体的净化,对真空镀膜室及其室内的有关构件如基片架)进行清洁处理和表面去气均是真空镀膜工艺过程中不可缺少的过程.