Wyparzenie wiązki elektrycznej w porównaniu z rozpylaniem magnetronowym dla powłok optycznych: analiza porównawcza

I. Przegląd podstawowych zasad

1.Wyparzenie wiązki elektrycznej

Wykorzystuje wiązki elektronów o wysokiej energii do bombardowania materiałów docelowych, przekształcając energię kinetyczną w energię cieplną, aby stopić lub sublimować cel.Atomy gazowe kondensują się na powierzchni podłoża tworząc cienkie folieProces "odłożenia cieplnego przez parowanie" wykorzystuje cele masowe, takie jak czyste metale i tlenki.

2.Wykorzystanie magnetronu

Wykorzystuje pola elektryczne RF/DC do jonizacji gazów obojętnych (np. Ar) w plazmę.Filmy złożone można uzyskać za pomocą "reaktywnego rozpylania" (wprowadzenie O2, N2), wykorzystując cele ze stopu lub blatu.

II. Kluczowe porównanie osiągów (w przypadku powłok optycznych)

III. Scenariusze zastosowania

Wyparzenie wiązki elektrycznej

•Produkcja małych i średnich partii: Badania i rozwój laboratoryjne, dostosowane do potrzeb komponenty optyczne (powłoki antyrefleksyjne obiektywów, filtry wąskopasmowe).

•Filmy czyste o wysokim stopniu topnienia: filmy TiO2/ZrO2 o wysokim wskaźniku refrakcji, filmy SiO2 o niskim wskaźniku refrakcji.

•Wymagania dotyczące grubości folii: folie odbijające światło podczerwone (> 1 μm), warstwy odbijające metal (folie Al, Ag).

•Substraty niewrażliwe na temperaturę: Szkło, ceramika odporna na wysokie temperatury.

Wykorzystanie magnetronu

•Masowa produkcja przemysłowa: panele wyświetleniowe (przezroczyste przewodzące folie ITO), powłoki AR obiektywów telefonów komórkowych.

•Powierzchnia pokrycia: szkło fotowoltaiczne, szkło architektoniczne (>1m2).

•Wymagania dotyczące wysokiej trwałości: Komponenty optyczne samochodowe, instrumenty optyczne zewnętrzne (odporność na zużycie i korozję).

•Kompozytowe/wielowarstwowe folie: folie o wskaźniku załamania gradientu, filtry wielowarstwowe (dokładna kontrola interfejsu).

•Depozycja w niskich temperaturach: Substraty z tworzyw sztucznych (PC, PMMA), elastyczne materiały optyczne.

IV. Podsumowanie zalet i wad

Wyparzenie wiązki elektrycznej

✅ Zalety:

•Wysoka wydajność osadzenia, krótki cykl produkcji;

•Stabilna optyczna wydajność czystych folii, doskonała przepuszczalność;

•Niska inwestycja w sprzęt, łatwa obsługa.

Wady:

•słaba gęstość folii, niewystarczająca stabilność długoterminowa;

•Trudna kontrola jednolitości na dużym obszarze;

•Ograniczone rodzaje folii (lotnicze materiały o niskim stopniu topnienia).

Wykorzystanie magnetronu

✅ Zalety:

•Duża przyczepność, gęste/odporne na zużycie folie, dobra stabilność środowiskowa;

•Wyższa jednolitość na dużych powierzchniach, nadająca się do produkcji seryjnej;

•szeroka kompatybilność materiału, złożone wytwarzanie folii;

•Depozycja niskotemperaturowa chroni podłoże.

Wady:

•Powolna szybkość osadzenia, niska wydajność grubości folii;

•Wysokie koszty wyposażenia, skomplikowana konserwacja (szybkie docelowe zużycie);

•Dokładna kontrola stosunku gazu wymagana do reakcyjnego rozpylania, wysoka trudność w dostosowywaniu procesu.