磁控濺鍍法沉積TiO2薄膜之基板預應變對機械性質之影響

摘要

本研究利用沉积TiO2薄膜於软性基板前，加装自行设计之夹治具控制PET基板之预应变大小，用以模拟回转式磁控沉积系统之PET基板承受张力时，TiO2 薄膜之机械性质变化。其夹治具的原理为两端夹持PET基板，并以螺杆调整夹头之距离，转换为基板之预应变大小。其作法为镀膜前於PET基板上施加四种预应变(0%、2%、4%和6%)，然後进行沉积TiO2薄膜，观察其成膜品质与机械性质之影响。实验结果显示随着PET基板之预应变的增加，TiO2 薄膜之残留应力随之增加且试片之弯曲半径随之减少。当 PET基板之预应变较大时，表面粗糙度趋於增加。其表面粗糙度变大的原因是TiO2 薄膜内之空孔数量变多。TiO2 薄膜内之平均空孔尺寸/空孔厚度会随着PET基板之预应变增加而增加。由於TiO2 层之空孔数量增加，其硬度与和弹性模数皆会降低。