تبخیر شعاع الکتریکی در مقابل اسپتر کردن مغناطیس برای پوشش های نوری: یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای

I. خلاصه اصول اساسی

1.تبخیر پرتو برق

از پرتوهای الکترونی با انرژی بالا برای بمباران مواد هدف استفاده می کند و انرژی جنبشی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند تا هدف را ذوب کند.اتم های گازی بر روی سطح زیربنای مرکب می شوند تا فیلم های نازک ایجاد کنندیک فرآیند "تخلیه تبخیر حرارتی"، از اهداف عمده مانند فلزات خالص و اکسید استفاده می کند.

2.اسپتر کردن مغناطیس

از میدان های الکتریکی RF / DC برای یونیزاسیون گاز های بی اثر (به عنوان مثال Ar) به پلاسمای استفاده می کند. یون های شتاب یافته سطح هدف را بمباران می کنند و حرکت را به اتم های هدف سپتر منتقل می کنند که در زیرپوش قرار می گیرند.فیلم های ترکیب شده از طریق "اسپوتینگ واکنشی" (ارائه O2، N2) ، با استفاده از هدف های آلیاژ یا ورق / ترکیب.

II. مقایسه عملکرد کلیدی (برای پوشش های نوری)

III. سناریوهای کاربرد

تبخیر پرتو برق

•تولید دسته کوچک تا متوسط: آزمایشگاه تحقیق و توسعه، اجزای نوری سفارشی (پوشش ضد انعکاس لنز، فیلترهای باند باریک).

•فیلم های خالص با نقطه ذوب بالا: فیلم های TiO2/ZrO2 با شاخص انشقاق بالا، فیلم های SiO2 با شاخص انشقاق پایین.

•الزامات فلم ضخیم: فیلم های بازتاب دهنده IR (>1μm) ، لایه های بازتاب دهنده فلزی (فیلم های Al، Ag).

•زیربناهای حساس به درجه حرارت: شیشه، سرامیک مقاوم به درجه حرارت بالا.

اسپتر کردن مغناطیس

•تولید انبوه صنعتی: پانل های نمایش (فلم های رسانا شفاف ITO) ، پوشش AR لنزهای تلفن همراه.

•پوشش بزرگ: شیشه PV، شیشه معماری (> 1m2).

•نیازهای دوام بالا: قطعات نوری خودرو، ابزار نوری بیرونی (مقاومت به فرسایش / خوردگی).

•فیلم های کامپوزیتی/متعدد لایه: فیلم های دارای شاخص شکاف گرادینت، فیلترهای چند لایه (کنترل دقیق رابط).

•رسوب در دمای پایین: مواد پلاستیکی (PC، PMMA) ، مواد نوری انعطاف پذیر.

IV. جمع بندی مزایا و معایب

تبخیر پرتو برق

✅ مزایا:

•بهره وری بالای رسوب، چرخه تولید کوتاه

•عملکرد نوری پایدار فیلم های خالص، انتقال عالی

•سرمایه گذاری کم تجهیزات، کار آسان

معایب:

•تراکم فیلم ضعیف، ثبات طولانی مدت ناکافی

•کنترل یکنواخت در مناطق بزرگ دشوار است.

•انواع محدود فیلم (مواد فرسایش ناپذیر با ذوب کم)

اسپتر کردن مغناطیس

✅ مزایا:

•چسبندگی قوی، فیلم های متراکم/ مقاوم به فرسایش، ثبات محیط زیست خوب

•یکنواختی عالی در مناطق بزرگ، مناسب برای تولید انبوه؛

•سازگاری گسترده مواد، ساخت فیلم پیچیده؛

•رسوب در دمای پایین از زیربناها محافظت می کند.

معایب:

•سرعت رسوب آهسته، بهره وری کم فیلم ضخیم

•هزینه تجهیزات بالا، نگهداری پیچیده (استفاده هدف سریع)

•کنترل دقیق نسبت گاز مورد نیاز برای اسپتر کردن واکنش پذیر، دشواری تنظیم فرآیند بالا.