基底对薄膜的影响是显著和多方面的,会影响到薄膜特性和性能的各个方面。基底不仅为薄膜沉积提供表面,还在沉积过程中和沉积后与薄膜相互作用,影响薄膜的结构、质量和功能。
1.对薄膜生长和质量的影响:
基底在薄膜生长的初始阶段起着至关重要的作用,尤其是在成核和薄膜形成的早期阶段。基底和沉积原子之间的相互作用会影响薄膜的微观结构和附着力。例如,惰性气体的电离和基底周围等离子体的穿透可导致离子轰击,通过促进更好的附着力和更密集的原子堆积来提高薄膜的质量。基底的特性,如化学成分、表面粗糙度和温度,会对成核和生长过程产生重大影响,从而导致薄膜特性的变化。2.对薄膜特性的影响:
基底也会影响薄膜的电气、光学和机械特性。例如,薄膜的导电性会受到基底尺寸效应的影响,即薄膜中电荷载流子的平均自由路径较短,加上缺陷和晶界散射的增加,会降低导电性。当基底引入额外的散射中心或改变薄膜的微观结构时,这种效应尤为明显。
3.在沉积过程中的作用:
基底的选择及其特性可决定最有效的沉积技术和参数。例如,沉积速率和基底温度是必须仔细控制的关键参数,以确保均匀的薄膜厚度和理想的薄膜特性。基底温度尤其会影响表面吸附物质的流动性,从而影响薄膜的生长模式和结构。在某些情况下,基底加热或冷却可能是优化薄膜特性所必需的,这突出了基底在沉积过程中所起的积极作用。
4.增强表面特性: