Căn cứ vào chức năng sử dụng, chât l−ợng của màng mỏng quang học đ−ợc đánh giá theo 2 khía cạnh: quang học, và cơ học.
• Về mặt quang học: màng mỏng phải có các thông số quang học (chiết suất, chiều dày màng, hệ số hấp thụ) t−ơng ứng theo thiết kế với độ chính xác cao; Đặc biệt các thông số quang học phải có giá trị ổn định tr−ớc tác động của môi tr−ờng sử dụng (chủ yếu là nhiệt độ và độ ẩm).
• Về mặt cơ học: màng mỏng chế tạo ra phải có độ bám dính tốt với đế; Có độ bền chống mài mòn cao; ứng suất của màng mỏng phải nằm trong giới hạn cho phép.
Luận án này tập trung giải quyết vấn đề nâng cao mật độ xếp chặt của màng mỏng, qua đó nâng cao chất l−ợng quang học của màng mỏng. Mật độ xếp chặt của màng càng gần với giá trị của vật liệu khối thì chiết suất của màng càng cao, thông số quang học của màng càng ổn định đối với tác động của nhiệt độ-độ ẩm, độ cứng bề mặt của màng mỏng và khả năng chống cào x−ớc càng đ−ợc cải thiện. Mật độ xếp chặt của màng mỏng là yếu tố quyết định tác động đến: chiết suất, mật độ khối l−ợng của màng mỏng, độ dịch phổ quang học của màng mỏng theo nhiệt độ hoặc độ ẩm. Vì vậy, 3 yếu tố này có thể sử dụng làm th−ớc đo đánh giá mật độ xếp chặt của màng mỏng. Trong Luận án này, chiết suất đ−ợc chọn làm chỉ tiêu chất l−ợng để nghiên cứu nâng cao chất l−ợng màng mỏng TiO2 và SiO2. Chiết suất của màng mỏng có thể xác định chính xác, và thuận tiện bằng ph−ơng pháp xử lí kết quả đo phổ truyền qua của màng mỏng nhờ Phần mềm Spektrum [29]. Bảng 3.5 liệt kê giá trị các thông số của màng mỏng TiO2 và SiO2 lắng đọng bằng ph−ơng pháp IAD và ph−ơng pháp bay hơi nhiệt trong chân không với các nhiệt độ đế khác nhau.
Bảng 3.5. Chỉ tiêu chất l−ợng màng mỏng TiO2 và SiO2 [8], [35].
Chỉ tiêu chất l−ợng
Lắng đọng bằng bay hơi nhiệt (đế ở
nhiệt độ phòng)
Lắng đọng bằng bay hơi nhiệt (đế ở
nhiệt độ 3000C) Lắng đọng bằng ph−ơng pháp IAD Màng mỏng TiO2 Chiết suất 2,13 2,43 2,59 Độ dịch phổ ~20nm ~12nm ~1nm Hệ số hấp thụ k ≤0,001 ≤0,001 ≤0,001 Màng mỏng SiO2 Chiết suất 1,46 1,49 1,46ữ1,53 Độ dịch phổ ~22nm ~10nm ~1nm Hệ số hấp thụ k ≤0,0001 ≤0,0001 ≤0,0001
3.2. Xác định thông số công nghệ của quá trình IAD.