
基片的表面形貌、熱膨脹系數(shù)對薄膜的影響
文章作者:廣東振華科技
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發(fā)布時間:2024-01-31
基片表面形稅對游膜的生長有著非常重要的彩響。若基片的表面相糙度超來超大,緒合面缺陷也會越來越多,會影響薄膜的附著和生長速率。因此,在真空鏤膜開始前,會對基片進行預(yù)處理,起到在清洗基片的同時,增大基片表面粗糖度的作用。經(jīng)過超聲波預(yù)處理后,基片表面會形成徽小劃痕,增大了薄膜顆粒與基片表面的接觸面積,可以顯著提高轉(zhuǎn)膜的形核街度和膜基結(jié)合力。
對于不同的基體材料,基片表面粗糙度對手膜基結(jié)合力的影響不可一概而論;但對于大部分的基體材料來說,隨著基體粗糙度的誠小,薄膜附著力增大,即膜基結(jié)合力變強;也有一些基體材料是特例,如肉瓷基的薄膜附著力隨著基底粗糙度的城小而減小,即膜基結(jié)合力變?nèi)酢?/p>
在基片與薄膜匹配的影響因素中,熱膨賬系數(shù)起著決定性作用。當(dāng)薄膜的熱膨脹系數(shù)大于基體的熱膨胩系數(shù)時,力矩為負,在自由邊界處受最大的張應(yīng)力,靠近中心張應(yīng)力誠小至變?yōu)閴簯?yīng)力,薄膜可能出現(xiàn)分層現(xiàn)象。以沉積金剛石薄膜為例,由于金剛石的熱膨賬系數(shù)很小,當(dāng)氣相沉積結(jié)束后,基體溫度從較高的沉積溫度降到室溫時,金剛石的收縮要比基體的收縮小,這樣一來在金剛石膜內(nèi)會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。當(dāng)溡膜的熱膨賬系數(shù)小于 廷體的熱膨賬系數(shù)時,力矩為正,薄膜不易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。