一般來(lái)說(shuō)，勻膠機(jī)的動(dòng)態(tài)分配是優(yōu)先選擇，因?yàn)樗且环N更受控的過(guò)程，可以提供更好的基板間變化。這是因?yàn)樵陂_(kāi)始旋轉(zhuǎn)之前溶劑蒸發(fā)的時(shí)間較短，并且斜坡速度和分配時(shí)間不太重要（只要允許基材有時(shí)間達(dá)到所需的轉(zhuǎn)速）。動(dòng)態(tài)分配通常也使用較少的墨水，盡管這確實(shí)取決于表面的潤(rùn)濕特性。

動(dòng)態(tài)分配的缺點(diǎn)是，當(dāng)使用低于1000rpm的低旋轉(zhuǎn)速度或非常粘稠的溶液時(shí)，獲得完整的基材覆蓋變得越來(lái)越困難。這是因?yàn)橄蛐牧Σ蛔阋詫⒁后w拉過(guò)表面，而較低的旋轉(zhuǎn)速度也意味著在基材完成完全旋轉(zhuǎn)之前分配墨水的機(jī)會(huì)增加（在600rpm時(shí)，基材旋轉(zhuǎn)每0.1秒一次，與移液器快速下降相稱）。

動(dòng)態(tài)分配旋涂技術(shù)

對(duì)于1000rpm 以上的大多數(shù)旋涂，除非有任何特殊情況或困難，否則應(yīng)將動(dòng)態(tài)分配作為標(biāo)準(zhǔn)使用。

移液器通常用于每次分配已知量的溶液 - 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)尺寸 (20 x 15mm) 基材上的大多數(shù)常見(jiàn)基材/墨水，通常為20μl，對(duì)于50 x 50mm 基材，通常為100μl。但是，如果潤(rùn)濕存在問(wèn)題，則增加體積可能會(huì)有所幫助。

為了獲得高質(zhì)量和一致的薄膜，需要遵守以下幾點(diǎn)：

在分配發(fā)生之前，基材應(yīng)該已經(jīng)達(dá)到所需的轉(zhuǎn)速（通常只有幾秒鐘）。

墨水應(yīng)盡可能靠近基材的中心沉積，否則可能會(huì)在中間出現(xiàn)間隙。

墨水應(yīng)該以一個(gè)快速而平穩(wěn)的動(dòng)作沉積。

墨水應(yīng)以一滴且僅一滴的方式沉積，以防止多次涂層。

不應(yīng)有任何氣泡從移液器吹到表面上。

移液器吸頭不應(yīng)接觸旋轉(zhuǎn)的基板。

還值得注意的是，對(duì)于旋涂，以非標(biāo)準(zhǔn)方式使用移液器可以獲得較佳效果。通常，在移取溶液時(shí)，移液器將用于第二個(gè)停止位置，以便將額外的溶液吸入吸頭，然后丟棄。然而，這會(huì)導(dǎo)致更多的水滴或氣泡被投射到表面上。因此，建議在旋涂時(shí)僅使用移液器到第一站。

以上幾點(diǎn)將有助于為特定基材提供較佳的薄膜均勻性。然而，在研究環(huán)境中，特別是新用戶（但也適用于有經(jīng)驗(yàn)的用戶）經(jīng)常發(fā)現(xiàn)基板之間的變化通常大于基板之間的變化。雖然這通常是一個(gè)很小的影響，但它可能是一個(gè)重要的考慮因素，特別是對(duì)于統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

兩種不同的旋涂方法：動(dòng)態(tài)點(diǎn)膠和靜態(tài)點(diǎn)膠配圖1

圖片是典型實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中每個(gè)基板上具有多個(gè)像素的太陽(yáng)能電池的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)示例。在研究環(huán)境中，通常存在一些不良像素，但與基板之間的差異相比，像素之間的典型性能差異可能很小。

因此，為了獲得基材之間的更好一致性，有一個(gè)關(guān)鍵的“實(shí)踐因素”。這是指一旦一個(gè)動(dòng)作（或動(dòng)作的組合）被多次執(zhí)行，它就會(huì)被提交給“肌肉記憶”，這意味著它是自動(dòng)完成的，很少或不需要有意識(shí)的努力。這通常意味著分配發(fā)生得更加一致和準(zhǔn)確，這對(duì)薄膜質(zhì)量有影響。

靜態(tài)點(diǎn)膠旋涂技術(shù)

隨著旋轉(zhuǎn)速度降低到1000rpm 以下或使用非常粘稠的溶液，獲得高質(zhì)量薄膜變得越來(lái)越困難。因此，如果可能的話，通常建議重新配制油墨（增加濃度或改變?nèi)軇┮允剐克俣雀哂诖怂俣?。然而，在納米技術(shù)中有很多情況是不可取的或不可能的。例如，在低速下會(huì)發(fā)生更好的結(jié)晶，而某些材料的溶解度不足以在1000rpm下達(dá)到所需的厚度。

動(dòng)態(tài)點(diǎn)膠可以一直以低至500rpm 左右的速度實(shí)現(xiàn)，但是要獲得完整的基材覆蓋變得更加困難，因此需要更多的墨水（使用50μl點(diǎn)膠而不是20μl將有助于覆蓋，但在更多材料浪費(fèi)的費(fèi)用）。因此，可以認(rèn)為截止點(diǎn)在700rpm左右，低于該值靜態(tài)分配旋涂方法開(kāi)始提供更好的薄膜質(zhì)量。

當(dāng)使用靜態(tài)分配時(shí)，通常在開(kāi)始旋涂之前涂覆整個(gè)基材（或至少基材的所有活性部分）。但是，這本身可能會(huì)導(dǎo)致幾個(gè)問(wèn)題。首先是除非基材表面對(duì)墨水有特別好的潤(rùn)濕作用（即墨水喜歡在整個(gè)表面散開(kāi)），否則通常需要使用移液管吸頭將墨水“拉”過(guò)表面。然而，移液管尖端當(dāng)然非常重要，永遠(yuǎn)不要接觸活性區(qū)域中的基板表面，因?yàn)檫@會(huì)改變表面特性和/或損壞存在的任何其他層。

通過(guò)小心地將移液器尖端靠近表面放置，使其接觸墨滴的邊緣，可以在不接觸表面的情況下在表面周圍移動(dòng)墨水?；蛘撸绻宓倪吘壊恢匾?，則移液管尖端可以圍繞基板的邊緣移動(dòng)以拉動(dòng)彎月面。第三種選擇是添加越來(lái)越多的墨水，直到完全覆蓋基材，但是通常不建議這樣做，因?yàn)樵跇O端情況下可能需要多達(dá)一毫升的溶液才能發(fā)生這種情況。

結(jié)論，在某些情況下，需要靜態(tài)分配粘性溶液并確保其直接涂覆到基板的邊緣處。在這種情況下，由于墨水的粘度和相對(duì)較低的潤(rùn)濕性，很難使用移液器吸頭將彎月面拉到邊緣而不接觸它。

相反，使用不同的旋涂方法，其中移液器尖端與基板成45度角并沿基板的遠(yuǎn)邊緣移動(dòng)。

然而，靜態(tài)分配的主要問(wèn)題之一是，在旋涂過(guò)程開(kāi)始之前，墨水中的溶劑有一些時(shí)間蒸發(fā)。對(duì)于低蒸氣壓溶劑（例如水）來(lái)說(shuō)，這不是什么大問(wèn)題，但是對(duì)于高蒸氣壓溶劑（例如氯仿（比水高約 10 倍））來(lái)說(shuō)，這可能很關(guān)鍵，沉積溶液和開(kāi)始紡絲之間的時(shí)間可以對(duì)薄膜厚度和薄膜質(zhì)量都有很大的影響。

這就是為什么靜態(tài)點(diǎn)膠會(huì)降低基片到基片的薄膜均勻性以及如果可能的話建議使用動(dòng)態(tài)點(diǎn)膠的主要原因。

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