1 Принсипҳои филмҳои оптикӣ
Дар ин мақола, мо принсипҳои филмҳои тунуки оптикӣ, нармафзори тарҳрезии маъмулан истифодашаванда ва технологияи пӯшишро муаррифӣ хоҳем кард.
Принсипи асосии он, ки чаро филмҳои оптикӣ метавонанд вазифаҳои беҳамторо ба мисли зидди инъикос, инъикоси баланд ё тақсимоти рӯшноӣ ба даст оранд, интерференсияи қабати тунуки рӯшноӣ мебошад. Плёнкаҳои борик одатан аз як ё якчанд гурӯҳи қабатҳои моддии шохиси шикастаи баланд ва қабатҳои моддии шохиси шикастаи пасти навбатӣ ба ҳам гузошта мешаванд. Ин маводи қабати филм одатан оксидҳо, металлҳо ё фторидҳо мебошанд. Бо гузоштани шумора, ғафсӣ ва қабатҳои гуногуни филми филм, Тафовут дар шохиси шикастани байни қабатҳо метавонад дахолати чӯбҳои нурро байни қабатҳои филм барои ба даст овардани вазифаҳои зарурӣ танзим кунад.
Барои нишон додани ин падида, биёед як қабати маъмулии зидди инъикосро гирем. Барои ҳадди аксар ё кам кардани дахолат, ғафсии оптикии қабати рӯйпӯш одатан 1/4 (QWOT) ё 1/2 (HWOT) аст. Дар расми зер шохиси шикастани муњити афтида n0 ва нишондињандаи шикастани субстрат ns мебошад. Аз ин рӯ, тасвири шохиси шикастани маводи плёнка, ки метавонад шароити бекоркунии интерференсияро ба вуҷуд орад, ҳисоб кардан мумкин аст. Шуои нуре, ки аз сатҳи болоии қабати плёнка инъикос ёфтааст, R1 аст, Шуои нуре, ки аз сатҳи поёни филм инъикос мекунад, R2 аст. Вақте ки ғафсии оптикии филм 1/4 дарозии мавҷ аст, фарқияти роҳи оптикии байни R1 ва R2 1/2 дарозии мавҷ аст ва шароити интерференсия риоя карда мешавад, ки ба ҳамин тариқ дахолати харобиоварро ба вуҷуд меорад. Феномен.
Хамин тавр, шиддати шуои инъикосшаванда хеле кам мешавад ва бо хамин ба максади зидди инъикос ноил мегардад.
2 Нармафзори тарроҳии филми тунуки оптикӣ
Барои осон кардани техникҳо дар тарҳрезии системаҳои филмҳо, ки ба вазифаҳои гуногуни мушаххас ҷавобгӯ мебошанд, нармафзори тарроҳии филми тунук таҳия шудааст. Нармафзори тарроҳӣ маводҳои пӯшиши маъмулан истифодашаванда ва параметрҳои онҳо, моделсозии қабати филм ва алгоритмҳои оптимизатсия ва функсияҳои таҳлилро муттаҳид мекунад, ки таҳия ва таҳлили техникҳоро осонтар мекунад. Системаҳои гуногуни филм. Нармафзори тарҳрезии филмҳои маъмулан истифодашаванда инҳоянд:
A.TFCalc
TFCalc воситаи универсалӣ барои тарҳрезӣ ва таҳлили филми тунуки оптикӣ мебошад. Он метавонад барои тарҳрезии намудҳои гуногуни системаҳои зидди инъикос, баланд-инъикос, гузаргоҳ, спектроскопӣ, фазавӣ ва дигар системаҳои филм истифода шавад. TFCalc метавонад як системаи филми дуҷонибаро дар як субстрат тарҳрезӣ кунад, ки то 5000 қабати филм дар як сатҳ иборат аст. Он вуруди формулаҳои стеки филмро дастгирӣ мекунад ва метавонад намудҳои гуногуни рӯшноиро тақлид кунад: ба монанди чӯбҳои конус, радиатсияи тасодуфӣ ва ғайра. Дуввум, нармафзор дорои вазифаҳои муайяни оптимизатсия мебошад ва метавонад аз усулҳо, аз қабили арзиши шадид ва усулҳои вариантӣ барои оптимизатсияи инъикоскунанда, гузариш, абсорбенс, фаза, параметрҳои эллипсометрия ва дигар ҳадафҳои системаи филм. Нармафзор вазифаҳои гуногуни таҳлилро дар бар мегирад, аз қабили инъикоси инъикос, интиқол, абсорбенс, таҳлили параметрҳои эллипсометрӣ, каҷи тақсимоти шиддатнокии майдони барқ, инъикоси системаи филм ва таҳлили ранги интиқол, ҳисобкунии каҷи назорати кристалл, таҳаммулпазирии қабати филм ва таҳлили ҳассосият, таҳлили ҳосил ва ғайра. Интерфейси амалиётии TFCalc чунин аст:
Дар интерфейси амалиётӣ, ки дар боло нишон дода шудааст, тавассути ворид кардани параметрҳо ва шароити сарҳадӣ ва оптимизатсия, шумо метавонед як системаи филмеро ба даст оред, ки ба ниёзҳои шумо ҷавобгӯ бошад. Амалиёт нисбатан содда ва истифодаи осон аст.
B. Essential Macleod
Essential Macleod як таҳлили пурраи филми оптикӣ ва бастаи нармафзори тарроҳӣ бо интерфейси воқеии амалиёти бисёрҳуҷҷатӣ мебошад. Он метавонад ба талаботи гуногун дар тарҳрезии пӯшиши оптикӣ, аз филмҳои оддии якқабата то филмҳои қатъии спектроскопӣ ҷавобгӯ бошад. , он инчунин метавонад филтрҳои тақсимкунии дарозии мавҷ (WDM) ва мултиплексии тақсимоти дарозии мавҷро (DWDM) арзёбӣ кунад. Он метавонад аз сифр тарҳрезӣ кунад ё тарҳҳои мавҷударо оптимизатсия кунад ва метавонад хатогиҳои тарроҳиро тафтиш кунад. Он аз функсияҳо бой ва тавоно аст.
Интерфейси тарроҳии нармафзор дар расми зер нишон дода шудааст:
C. OptiLayer
Нармафзори OptiLayer тамоми раванди плёнкаҳои тунуки оптикиро дастгирӣ мекунад: параметрҳо - тарҳрезӣ - истеҳсол - таҳлили инверсия. Он се қисмро дар бар мегирад: OptiLayer, OptiChar ва OptiRE. Инчунин китобхонаи пайванди динамикии OptiReOpt (DLL) мавҷуд аст, ки метавонад функсияҳои нармафзорро такмил диҳад.
OptiLayer функсияи арзёбӣро аз тарҳрезӣ то ҳадаф тафтиш мекунад, ба ҳадафи тарроҳӣ тавассути оптимизатсия ноил мешавад ва таҳлили хатогиҳои пеш аз истеҳсолотро анҷом медиҳад. OptiChar функсияи фарқияти байни хусусиятҳои спектрии қабати маводи қабат ва хусусиятҳои спектралии ченшудаи онро дар зери омилҳои мухталифи муҳим дар назарияи филми тунук меомӯзад ва модели беҳтар ва воқеии маводи қабат ва таъсири ҳар як омилро ба тарҳи кунунӣ ба даст оварда, истифодаи онро нишон медиҳад. ҳангоми тарҳрезии ин қабати мавод омилҳоро бояд ба назар гирифт? OptiRE хусусиятҳои спектралии модели тарҳрезӣ ва хусусиятҳои спектралии модели таҷрибавӣ пас аз истеҳсол чен кардашударо меомӯзад. Тавассути инверсияи муҳандисӣ, мо баъзе хатогиҳоеро, ки ҳангоми истеҳсол тавлид мешаванд, ба даст меорем ва онҳоро ба раванди истеҳсолот бармегардонем, то истеҳсолотро роҳнамоӣ кунем. Модулҳои дар боло зикршударо тавассути функсияи китобхонаи пайванди динамикӣ пайваст кардан мумкин аст ва ба ин васила иҷрои вазифаҳо ба монанди тарроҳӣ, тағирот ва мониторинги вақти воқеӣ дар як қатор равандҳо аз тарҳрезии филм то истеҳсолот амалӣ карда мешавад.
3 Технологияи пӯшиш
Мувофиқи усулҳои гуногуни рангкунӣ, онро ба ду категория тақсим кардан мумкин аст: технологияи пӯшиши кимиёвӣ ва технологияи пӯшиши физикӣ. Технологияи пӯшиши кимиёвӣ асосан ба қабати оббозӣ ва пошидани дорупошӣ тақсим карда мешавад. Ин технология бештар ифлоскунанда аст ва кори филми паст дорад. Он тадриҷан бо насли нави технологияи пӯшиши физикӣ иваз карда мешавад. Пӯшидани физикӣ бо роҳи бухоркунии вакуумӣ, ионпӯш кардани ион ва ғайра амалӣ карда мешавад. Пӯшидани вакуумӣ як усули бухор кардани (ё пошидани) металлҳо, пайвастагиҳо ва дигар маводи плёнка дар вакуум барои гузоштани онҳо дар зери қабати пӯшонидашаванда мебошад. Дар муҳити вакуумӣ, таҷҳизоти пӯшиш ифлосиҳои камтар дорад, ки метавонад оксидшавии сатҳи маводро пешгирӣ кунад ва ба таъмини якрангии спектрӣ ва ғафсии филм мусоидат кунад, аз ин рӯ он ба таври васеъ истифода мешавад.
Дар шароити муқаррарӣ, 1 фишори атмосфера тақрибан 10 ба қудрати 5 Па аст ва фишори ҳаво барои рӯйпӯш кардани вакуумӣ одатан 10 ба қудрати 3 Па ва болотар аст, ки ба қабати баланди вакуумӣ тааллуқ дорад. Ҳангоми пӯшидани вакуумӣ, сатҳи ҷузъҳои оптикӣ бояд хеле тоза бошад, бинобар ин камераи вакуумӣ ҳангоми коркард низ бояд хеле тоза бошад. Дар айни замон, роҳи ба даст овардани муҳити тозаи чангкашак одатан истифодаи чангкашак аст. Насосҳои диффузияи нафт, Насоси молекулавӣ ё насоси конденсатӣ барои истихроҷи вакуум ва ба даст овардани муҳити баланди вакууми истифода мешаванд. Насосҳои диффузияи нафт оби хунуккунӣ ва насоси пуштибонро талаб мекунанд. Онҳо андозаи калон доранд ва энергияи зиёдро истеъмол мекунанд, ки боиси ифлосшавии раванди пӯшиш мегардад. Насосҳои молекулавӣ одатан насоси пуштибонро талаб мекунанд, ки дар кори онҳо кӯмак расонанд ва гарон мебошанд. Баръакс, насосҳои конденсатӣ ифлоскунанда намебошанд. , насоси пуштибонӣ талаб намекунад, дорои самаранокии баланд ва эътимоднокии хуб аст, бинобар ин он барои рӯйпӯш кардани вакууми оптикӣ мувофиқтар аст. Камераи дохилии мошини ҷомашӯии вакуумӣ дар расми зер нишон дода шудааст:
Ҳангоми пӯшидани вакуумӣ, маводи плёнка бояд ба ҳолати газӣ гарм карда шавад ва сипас ба рӯи субстрат гузошта шавад, то қабати плёнка ташкил карда шавад. Мувофиқи усулҳои гуногуни рангкунӣ, онро ба се намуд тақсим кардан мумкин аст: гармкунии бухоршавии гармидиҳӣ, гармкунии пошидан ва ионпӯшӣ.
Гармидиҳии бухоршавии гармӣ одатан сими муқовимат ё индуксияи баландбасомадро барои гарм кардани тигел истифода мебарад, то маводи плёнка дар тигел тафсон ва бухор карда шавад, то рӯйпӯшро ташкил кунад.
Гармидиҳии пошидан ба ду намуд тақсим мешавад: гармкунии пошидани ионҳо ва гармкунии пошидани магнетронӣ. Гармидиҳии пошидани нури ионӣ барои баровардани чӯби ионӣ таппончаи иониро истифода мебарад. Нури ионӣ ҳадафро бо кунҷи муайяни ҳодиса бомбаборон мекунад ва қабати сатҳи онро берун мекунад. атомҳо, ки дар рӯи субстрат ҷойгир шуда, як қабати тунукро ташкил медиҳанд. Камбудии асосии пошидани шуои ион дар он аст, ки майдони бомбабороншуда дар сатҳи ҳадаф хеле хурд аст ва суръати таҳшиншавӣ умуман паст аст. Гармкунии пошидани магнетрон маънои онро дорад, ки электронҳо дар зери таъсири майдони электрикӣ ба сӯи субстрат суръат мегиранд. Дар ин раванд электронҳо бо атомҳои гази аргон бархӯрда, миқдори зиёди ионҳо ва электронҳои аргонро ионизатсия мекунанд. Электронҳо ба сӯи субстрат парвоз мекунанд ва ионҳои аргон аз майдони электрикӣ гарм мешаванд. Ҳадаф дар зери таъсири ҳадаф суръат мегирад ва бомбаборон карда мешавад ва атомҳои бетарафи ҳадаф дар зери ҳадаф ҷойгир карда мешаванд, то филм ба вуҷуд оранд. Пӯшидани магнетрон бо суръати баланди ташаккули филм, ҳарорати пасти субстрат, адгезияи хуби плёнка тавсиф мешавад ва метавонад ба рӯйпӯши майдони васеъ ноил шавад.
Ионпӯшӣ ба усуле дахл дорад, ки разряди газро барои қисман ионизатсия кардани газ ё моддаҳои бухоршуда истифода мебарад ва моддаҳои бухоршударо дар зери бомбаборони ионҳои газ ё ионҳои бухоршуда ҷойгир мекунанд. Пӯшидани ион маҷмӯи технологияи бухоркунии вакуумӣ ва пошидан аст. Он бартариҳои равандҳои бухоршавӣ ва пошиданро муттаҳид мекунад ва метавонад қисмҳои кориро бо системаҳои мураккаби плёнка пӯшонад.
4 Хулоса
Дар ин мақола мо аввал принсипҳои асосии филмҳои оптикиро муаррифӣ мекунем. Бо гузоштани адад ва ғафсии плёнка ва фарқияти шохиси шикастани байни қабатҳои гуногуни филм, мо метавонем ба интерференсияи нурҳои рӯшноӣ байни қабатҳои плёнка ноил шавем ва бо ин васила вазифаи қабати филмро ба даст орем. Сипас ин мақола нармафзори маъмулан истифодашавандаи тарҳрезии филмро муаррифӣ мекунад, то ба ҳама фаҳмиши пешакии тарроҳии филм диҳад. Дар қисми сеюми мақола мо ба технологияи пӯшиши вакуумӣ, ки дар амал васеъ истифода мешавад, тамаркузи муфассал дода мешавад. Ман боварӣ дорам, ки тавассути хондани ин мақола, ҳама дар бораи рӯйпӯши оптикӣ беҳтар фаҳманд. Дар мақолаи навбатӣ, мо усули санҷиши пӯшиши ҷузъҳои пӯшидаро мубодила хоҳем кард, аз ин рӯ бохабар бошед.
Тамос:
Email:info@pliroptics.com ;
Телефон/Whatsapp/Wechat: 86 19013265659
Илова: Бинои 1, №1558, роҳи иктишофӣ, Цинбайцзян, Ченгду, Сичуан, Чин
Вақти фиристодан: апрел-10-2024
