Evaporasi E-Beam vs Magnetron Sputtering untuk Lapisan Optik: Analisis Perbandingan

I. Ringkasan Prinsip Inti

1.Evaporasi E-Beam

Menggunakan sinar elektron energi tinggi untuk membom bahan target, mengubah energi kinetik menjadi energi termal untuk melelehkan atau sublimasi target.Atom gas mengembun pada permukaan substrat untuk membentuk film tipisSebuah proses "pendinginan termal deposisi", itu menggunakan target besar seperti logam murni dan oksida.

2.Magnetron Sputtering

Menggunakan medan listrik RF/DC untuk mengionkan gas inert (misalnya, Ar) ke dalam plasma. Ion dipercepat membombardir permukaan target, mentransfer momentum ke sputter atom target, yang deposit pada substrat.Film senyawa dapat dicapai melalui "reaktif sputtering" (menerbitkan O2, N2), menggunakan target paduan/komposisi bulk atau sheet.

II. Perbandingan Kinerja Utama (untuk Lapisan Optik)

III. Skenario Aplikasi

Evaporasi E-Beam

•Produksi batch kecil hingga menengah: Laboratorium R&D, komponen optik yang disesuaikan (lapisan anti-reflektif lensa, filter pita sempit).

•Film murni dengan titik leleh tinggi: Film TiO2/ZrO2 dengan indeks refraksi tinggi, film SiO2 dengan indeks refraksi rendah.

•Persyaratan film tebal: film reflektif IR (> 1μm), lapisan reflektif logam (film Al, Ag).

•Substrat yang tidak sensitif terhadap suhu: Kaca, keramik tahan suhu tinggi.

Magnetron Sputtering

•Produksi industri massal: panel tampilan (film konduktif transparan ITO), lapisan AR lensa ponsel.

•Lapisan luas: kaca PV, kaca arsitektur (> 1m2).

•Kebutuhan daya tahan tinggi: Komponen optik otomotif, instrumen optik luar ruangan (resistensi keausan/korosi).

•Film komposit/multi-layer: Film indeks refraksi gradien, filter multi-layer (kontrol antarmuka yang tepat).

•Deposisi suhu rendah: substrat plastik (PC, PMMA), bahan optik fleksibel.

IV. Ringkasan Pro & Cons

Evaporasi E-Beam

✅ Keuntungan:

•Efisiensi deposisi tinggi, siklus produksi pendek;

•Kinerja optik yang stabil dari film murni, transmisi yang sangat baik;

•Investasi peralatan rendah, operasi mudah.

Kesulitan:

•Kepadatan film yang buruk, stabilitas jangka panjang yang tidak cukup;

•Kontrol keseragaman luas yang sulit;

•Jenis film terbatas (bahan volatil dengan kelembaban rendah).

Magnetron Sputtering

✅ Keuntungan:

•Adhesi yang kuat, film padat/tahan keausan, stabilitas lingkungan yang baik;

•Keseragaman luas yang unggul, cocok untuk produksi massal;

•Kompatibilitas material yang luas, pembuatan film yang kompleks;

•Deposisi suhu rendah melindungi substrat.

Kesulitan:

•Kecepatan deposisi yang lambat, efisiensi film tebal yang rendah;

•Biaya peralatan yang tinggi, pemeliharaan yang kompleks (konsumsi target yang cepat);

•Pengendalian rasio gas yang tepat diperlukan untuk penyemprotan reaktif, kesulitan penyesuaian proses yang tinggi.