Структура и реакционная способность пленки

В зависимости от условий напыления, материала под­ложки и ее температуры структура напыленных пленок может быть аморфной, моно- или поликристаллической. Пленки мо­гут быть плотными и твердыми или пористыми и мягкими. Для данной толщины поверхность пленки может быть гладкой или шероховатой. Все эти факторы оказывают существенное влия­ние на оптические свойства в области вакуумного ультрафио­лета. Наиболее важными параметрами, определяющими струк­турные характеристики пленок, являются температура и структура подложки, скорость испарения, отсутствие примесей в пленке, толщина пленки и угол падения паров. При увеличе­нии температуры подложки увеличивается подвижность конден­сирующихся атомов или молекул на поверхности, что повышает вероятность их встречи и, следовательно, увеличивает размеры кристаллитов. Некоторые пленки обладают значительно боль­шим коэффициентом отражения в области вакуумного ультра­фиолета, если они монокристаллические, а не аморфные или поликристаллические. Однако если повышение температуры под­ложки приводит лишь к увеличению размеров кристаллитов без улучшения их общей ориентации, то это обусловливает увеличе­ние шероховатости пленки с соответствующим уменьшением от­ражения вследствие рассеяния.

Хотя химическая активность поверх­ности напыленной пленки является в основном свойством напы­ленного вещества, на нее можно оказывать существенное влия­ние путем изменения условий процесса напыления. Наиболее важной химической поверхностной реакцией при изготовлении интересующих нас пленок является процесс окисления. Многие материалы, например алюминий, образуют защитные окисные пленки. При быстром напылении в хорошем вакууме пленка алюминия имеет плотную компактную структуру и толщина об­разующегося на воздухе слоя окисла составляет лишь 30—35 А. При медленном напылении в плохом вакууме пленка алюминия получается рыхлой, пористой, содержит аклюдированиые газы и толщина окисиого слоя может быть во много раз большей. Поскольку слой окисла на алюминии толщиной лишь 5—10 А уже существенно уменьшает отражение в вакуумном ультра­фиолете, нельзя пренебрегать влиянием условий испарения на старение пленок.

Оптиче­ские свойства в вакуумном ультрафиолете также в сильной мере зависят от среды, в которой находилась пленка после изготов­ления. Например, температура и влажность при хранении, на­личие корродирующих паров, доза облучения ультрафиолетом или квантами большей энергии — все это может влиять на отра­жение в области вакуумного ультрафиолета.

В заключение следует сказать, что в определении оптических свойств напыленных пленок в вакуумном ультрафиолете пара­метры процесса испарения и условия хранения часто играют не меньшую роль, чем свойства испаряемого материала. Именно это является основной причиной несоответствия опубликован­ных данных для различных материалов.