薄膜に対する基板の影響は大きく、多面的であり、薄膜の特性や性能の様々な側面に影響を与える。基板は成膜のための表面を提供するだけでなく、成膜中や成膜後に膜と相互作用し、その構造、品質、機能に影響を与える。
1.フィルムの成長と品質への影響：
基板は薄膜成長の初期段階、特に核形成と膜形成の初期段階において重要な役割を果たす。基板と蒸着原子の相互作用は、膜の微細構造や密着性に影響を与える。例えば、不活性ガスのイオン化や基板周辺へのプラズマの浸透は、イオンボンバードメントにつながる可能性があり、より良好な密着と原子の高密度充填を促進することで薄膜の品質を向上させる。基板の化学組成、表面粗さ、温度などの特性は、核生成や成長プロセスに大きな影響を与え、薄膜の特性のばらつきにつながる。2.フィルム特性への影響：
基板は薄膜の電気的、光学的、機械的特性にも影響を与える。例えば、薄膜の電気伝導度は、サイズ効果によって基板の影響を受けることがあり、薄膜中の電荷キャリアの平均自由行程が短くなることと、欠陥や粒界からの散乱が増加することが相まって、伝導度が低下することがある。この効果は、基板がさらなる散乱中心を導入したり、薄膜の微細構造を変化させたりする場合に特に顕著となる。
3.成膜プロセスにおける役割：
基板の選択とその特性は、最も効果的な蒸着技術とパラメーターを決定することができる。例えば、成膜速度と基板温度は、均一な膜厚と望ましい膜特性を確保するために注意深く制御しなければならない重要なパラメータである。特に基板温度は、表面上の吸着種の移動度に影響し、膜の成長モードや構造に影響を与える。場合によっては、膜の特性を最適化するために基板の加熱や冷却が必要になることもあり、成膜プロセスにおいて基板が果たす積極的な役割が浮き彫りになる。
4.表面特性の向上：
