Bốc hơi E-Beam so với Magnetron Sputtering cho lớp phủ quang học: Một phân tích so sánh

I. Tổng quan về nguyên tắc cốt lõi

1.Sự bốc hơi của tia điện

Sử dụng các chùm tia điện tử năng lượng cao để ném bom vật liệu mục tiêu, chuyển đổi năng lượng động thành năng lượng nhiệt để nóng chảy hoặc sublimate mục tiêu.Các nguyên tử khí ngưng tụ trên bề mặt chất nền để tạo thành các tấm mỏngMột quá trình "đóng xuống bằng bay hơi nhiệt", nó sử dụng các mục tiêu lớn như kim loại tinh khiết và oxit.

2.Magnetron Sputtering

Sử dụng các trường điện RF / DC để ion hóa các khí trơ (ví dụ, Ar) thành huyết tương. Các ion tăng tốc bắn phá bề mặt mục tiêu, chuyển động đến các nguyên tử mục tiêu phun, lắng đọng trên chất nền.Các bộ phim hợp chất có thể đạt được thông qua "reactive sputtering" (tham gia O2, N2), sử dụng các mục tiêu hợp kim hoặc kim loại.

II. So sánh hiệu suất chính (đối với lớp phủ quang học)

III. Các kịch bản ứng dụng

Sự bốc hơi của tia điện

•Sản xuất hàng loạt nhỏ đến trung bình: Phòng thí nghiệm R&D, các thành phần quang tùy chỉnh (bộ phủ chống phản xạ ống kính, bộ lọc băng hẹp).

•Phim tinh khiết có điểm nóng chảy cao: Phim TiO2/ZrO2 có chỉ số khúc xạ cao, phim SiO2 có chỉ số khúc xạ thấp.

•Yêu cầu về độ dày màng: màng phản xạ IR (> 1μm), lớp phản xạ kim loại (màng Al, Ag).

•Các chất nền không nhạy cảm với nhiệt độ: thủy tinh, gốm cao nhiệt độ.

Magnetron Sputtering

•Sản xuất công nghiệp hàng loạt: Bảng hiển thị (IOTO phim dẫn thông suốt), lớp phủ AR cho ống kính điện thoại di động.

•Lớp phủ diện tích lớn: thủy tinh PV, thủy tinh kiến trúc (> 1m2).

•Nhu cầu độ bền cao: Các thành phần quang học ô tô, các dụng cụ quang học ngoài trời (kháng mòn / ăn mòn).

•Phim tổng hợp / nhiều lớp: Phim chỉ số khúc xạ gradient, bộ lọc nhiều lớp (kiểm soát giao diện chính xác).

•Sự lắng đọng nhiệt độ thấp: chất nền nhựa (PC, PMMA), vật liệu quang học linh hoạt.

IV. Tiến bộ & Nhược điểm tóm tắt

Sự bốc hơi của tia điện

✅ Ưu điểm:

•Hiệu quả lắng đọng cao, chu kỳ sản xuất ngắn;

•Hiệu suất quang ổn định của các phim tinh khiết, độ truyền tuyệt vời;

•Đầu tư thiết bị thấp, vận hành dễ dàng.

️ Nhược điểm:

•Mật độ phim kém, ổn định lâu dài không đủ;

•Kiểm soát đồng nhất khu vực lớn khó khăn;

•Các loại phim hạn chế (những vật liệu dễ bay hơi với độ nóng chảy thấp).

Magnetron Sputtering

✅ Ưu điểm:

•Ứng dính mạnh, các tấm dày đặc / chống mài mòn, ổn định môi trường tốt;

•Đồng nhất lớn hơn, phù hợp với sản xuất hàng loạt;

•Khả năng tương thích với các vật liệu rộng, chế tạo phim phức tạp;

•Sự lắng đọng nhiệt độ thấp bảo vệ chất nền.

️ Nhược điểm:

•Tốc độ lắng đọng chậm, hiệu quả phim dày thấp;

•Chi phí thiết bị cao, bảo trì phức tạp (mức tiêu thụ mục tiêu nhanh);

•Kiểm soát tỷ lệ khí chính xác cần thiết cho phun phản ứng, khó điều chỉnh quá trình cao.