氮化硅薄膜材料的PECVD制备及其光学性质研究
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1引言-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------错
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1.1氮化硅的特性-----------------------------------------------------------1
1.2氮化硅的制备方法----------------------------------------------------------------------------------------2
1.2.1常压化学气相沉积(APCVD)--------------------------------------------------------------------2
1.2.2低压化学气相沉积(LPCVD)--------------------------------------------------------------------2
1.2.3等离子体增强化学气相沉积(PECVD)------------------------------------------------------3
1.3氮化硅薄膜PECVD制备的特点-----------------------------------------------------------------------4 2实验-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1实验仪器的介绍-------------------------------------------------------------------------------------------4
2.2PECVD法制备氮化硅薄膜的原理----------------------------------------5
2.3实验方法------------------------------------------------------------5
3 实验结果与讨论-------------------------------------------------------------------------------------------------5 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------10
氮化硅薄膜材料的PECVD制备及其光学性质研究
摘要：等离子增强型化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition , PECVD)是目前较为理想和重要的氮化硅薄膜制备方法，本文详细探讨了对氮化硅薄膜PECVD制备的方法、原理以及制备过程,成功生长了质量较好的氮化硅薄膜,并用紫外-可见光光谱仪研究了沉积薄膜的表面形貌及其光学带隙,得出氮化硅薄膜相关的光学特性,结果表明,氮气流量对薄膜的光学带隙影响较大,制备的薄膜主要为富硅氮化硅薄膜。
关键词：PECVD；氮化硅薄膜；光学性质
1引言
1.1氮化硅的特性
氮化硅是一种性能优良的功能性材料，它具有非常良好的介特性(介电常数低、损耗低)、高绝缘性、漏电低、抗氧化等优良的物理性能。高致密性的氮化硅，对杂质离子有很好的阻挡能力，因此，氮化硅被作为一种高效的器件表面钝化层，而被广泛地应用于半导体器件工艺中，如MOSFET、HBT、HEMT。在集成电路中，氮化硅还被应用于层间绝缘、介质电容以及耐磨抗蚀涂层等。同时氮化硅薄膜的优良的机械性能和良好的稳定性，在新兴的微机械加工工艺中也被越来越广泛的应用。
氮化硅在太阳能光伏领域也是一种重要的材料。人们发现 , 在太阳能电池表面生长高质量氮化硅薄膜不仅可以十分显著地提高太阳能电池的转换效率 , 而且还可以降低生产成本。这是因为作为一种减反射膜 , 氮化硅不仅有着极好的光学性能(λ= 632.8nm时折射率在1.8～2.5 之间 , 而最理想的封装太阳能电池减反射膜折射率在2.1～2.25之间)和化学性能 , 还能对质量较差的硅片起到表面和体内钝化作用 , 提高电池的短路电流。因此 ,采用氮化硅薄膜作为太阳能电池的减反射膜已经成为光伏界的研究热点[1～3]。
近年来随着第三代薄膜太阳能电池的发展，澳大利亚西南威尔士大学的Marting
Green教授于2001年提出了新一代电池具有全新的概念，采用清洁绿色环保的制造技术，达到电池的高效率与新技术、新概念、新材料并举。一种理论转换效率达60%以上的量子点型太阳能电池备受人们瞩目。硅量子点太阳能电池主要通过基体材料中析出纳米晶粒尺寸的硅量子点，当晶粒尺度与激子波尔半径相近时，系统形成一系列的离散量子能级，电子在其中的运动就会受到限制，从而表现出了量子尺寸效应。其中相关的尺寸效应与限制效应给电池带来了极大的优势，比如说带隙随着粒子的尺寸可调，截面大，吸收系数大，以及较长的激子寿命等。硅量子点太阳能电池的材料，主要有氧化硅、碳化硅、以及氮化硅。然而实验表明：氮化硅的带隙最适合作为基体材料。富硅氮化硅的研究也越来越引起人们瞩目。因而氮化硅的研究在光伏领域具有重要的意义。
1.2 氮化硅的制备方法
目前，用来制备氮化硅薄膜的方法主要有：常压化学气相沉积(APCVD)、低压化学气相沉积法(LPCVD)、等离子增强型化学气相沉积法(PECVD)、射频等离子增强型化学气相沉积法(RF-PECVD)、光化学气相淀积(光 CVD)、射频(RF)磁控反应溅射法等。前三种，人们应用的最多，因而也是研究氮化硅的主流方法。
1.2.1 常压化学气相沉积(APCVD)
或Ar等气体输运到加常压化学气相沉积就是在常压的环境下,反应气体受热后被N
2
热的高温基片上,然后经过化合反应或热分解，生成固态薄膜的沉积方法。由于这种沉积是在常压下进行的,仅仅依靠热量来激活反应的气体从而实现薄膜的沉积,所以与其它化学气相沉积方法相比,设备非常简单,操作方便,是早期制备氮化硅薄膜的主要方法。但是,由于反应是在常压条件下进行的,所以在生成薄膜材料的同时也产生了各种的副产物，而且常压下分子的扩散速率小,不能及时的排出副产物,即限制了沉积的速率,同时又增加了膜层的污染可能性,导致薄膜质量下降。由于该方法沉积温度较高(一般大于l000K),逐渐被后来的低压化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积所取代。
1.2.2 低压化学气相沉积(LPCVD)
由于常压化学气相沉积制备的氮化硅薄膜不能满足器件性能日益提高的要求,所以必须寻找新的沉积方法，常压化学气相沉积制备的氮化硅薄膜的不足之处在于沉积的速率低,薄膜污染严重,其原因是反应室中的高压强降低了分子的扩散速率和排出污染物的能力，由热力学知识可知，低压下,气体分子的平均自由程增大,分子的扩散速率增大,从而可以提高薄膜在基片表面的沉积速率;同时,低压下，气体分子在输运过程中的碰撞
几率小,也就是说在空间生成污染物的可能性小,这就从污染源上减小了薄膜受污染的可能性，正是利用了这一原理,人们在APCVD方法的基础上研制出了LPCVD的方法，LPCVD 方法克服了APCVD方法沉积速率小、膜层污染严重等缺点,因而所制备氮化硅薄膜的均匀性良好、质量高。并且LPCVD方法还能够处理数目较多的薄膜基片、成本低、沉积的氮化硅薄膜强度高、抗化学腐蚀能力强、现已成为制备氮化硅薄膜的主要方法之一。
然而,LPCVD方法也有不足的地方,其中最主要的一点，就是它的沉积温度一般要高于1000K,仍然属于高温的沉积工艺。高温沉积会带来以下的主要问题:（1）容易引起基板结构上变形和组织上变化,从而会降低基板材料的机械性能（2）基底材料与膜层材料之间在高温下也会相互的扩散,在界面上形成某些脆相性,从而会削弱两者之间的结合力（3）高温下,基板中的缺陷会继续的生长和漫延,杂质也会发生再分布,在不同的程度上影响了薄膜的界面特性。这些决定了LPCVD方法不能用于非耐热性基片上的薄膜沉积,如Ⅲ-Ⅴ族元素材料、有机材料以及塑料、普通玻璃等
1.2.3 等离子体增强化学气相沉积(PECVD)
等离子体增强化学气相沉积是利用辉光放电的物理作用[7]来激活粒子的一种化学气相沉积反应,是集等离子体辉光放电和化学气相沉积于一体的薄膜沉积技术，在辉光放电所形成的等离子体场中,由于电子和离子的质量相差悬殊,二者通过碰撞交换能量的过程相对比较缓慢,所以在等离子体的内部没有统一的温度，只有电子气温度和离子温度，此时,电子气的温度约比普通气体分子的平均温度高出10～100倍,电子的能量为1～10ev,相当于温度10～10OK,而气体的温度都在10K以下,一般情况下原子、分子、离子等粒子温度只有300～600K左右，所以，从宏观上看,这种等离子体的温度不高,但在其内部却处于受激发的状态,其电子的能量足以使分子键断裂,并导致具有化学活性的物质(活化分子、原子、离子、原子团等)产生,使本来需要在高温下才能进行的化学反应,当处于等离子体场中时,在较低的温度下甚至在常温下，就能在基片上形成固态的薄膜,因此应用PECVD方法沉积氮化硅，就不会出现因温度过高而引起的器件失效问题,另外，PECVD反应沉积的氮化硅，内含的氢对于器件表面钝化是LPCVD沉积的氮化硅薄膜所不具备的,PECVD借助等离子体的电激活作用实现了低温(450～600K)下，沉积优质的薄膜,其操作方法灵活,工艺重复性好,尤其是可以在不同复杂形状的基板上，沉积各种薄膜。此外,PECVD同溅射法一样,可以通过改变沉积参数的方法，制备不同应力状态下的薄膜以满足不同的需要。这种方法适应了当前大规模集成电路生产，由高温工艺向低
温工艺发展的趋势,引起了学术界越来越多的重视,现已研究并开发出采用具有不同激发方式以及不同形状沉积系统的PECVD,成为微电子领域制备氮化硅薄膜最主要的CVD 法之一。
在本文中我们用 PECVD 方法成功生长了质量较好的氮化硅薄膜 , 并用仪器测试了薄膜的物理性质,得出氮化硅薄膜相关的光学特性。
1.3 氮化硅薄膜PECVD制备的特点
PECVD法制备氮化硅薄膜具有以下特点：
(1)生长设备简单、工艺重复性好。
(2)沉积温度低(﹤400℃)、台阶覆盖性能好，PECVD 等离子激活所需的温度范围低，与 Al、Au 等电极的金属化温度相容。比如，对铝电极来说，钝化温度不得高于 400℃，以抑制铝连线和硅形成硅化物，防止衬底基片物性变化。
(3)生成的氮化硅薄膜结构致密，缺陷密度低，具有良好的抗钠、抗潮湿、抗腐蚀性。 PECVD法是目前唯一能在合金化(形成 MIS 结构薄膜)之后的低温条件下生长氮化硅薄膜的 CVD 技术。鉴于此，人们对PECVD 法制备氮化硅薄膜工艺技术进行了广泛的研究。
2 实验
2.1 实验的仪器介绍
本次试验所使用的沉积设备来自沈阳科学仪器有限公司制造的PECVD-400型等离子体增强化学气相沉积设备。其中的电极采用的是平板电容耦合的方式。真空系统由机械泵与分子泵组成，在分子泵与机械泵共同启动的情况下，反应室的真空度能够达到2×10-5pa左右。反应时，通过旁抽机械泵与手动截止阀对气压进行控制。实验所用PECVD 装置的结构简图如下：
图2-1：PECVD 示意图
2.2 PECVD 法制备氮化硅薄膜的原理
PECVD 法制备氮化硅薄膜是利用非平衡等离子体的一个重要特性，即等离子体中的
分子、原子、离子或激活基团与周围环境相同，而其非平衡电子则由于电子质量很小，
其平均温度可以比其他粒子高1～2个数量级，因此在通常条件下，引入的等离子体使
得沉积反应腔体中的反应气体被活化，并吸附在衬底表面进行化学反应，从而能在低温
下制备出新的介质薄膜。如通常需要800℃以上才能制备的氮化硅薄膜，用PECVD 法只
需200～300℃就能制备，而沉积反应中的副产物则被解吸出来并随主气流由真空泵抽出
反应腔体。这是目前唯一能在低温条件下制备氮化硅的CVD 工艺。
2.3 实验方法
本次试验使用的沉积设备来自沈阳科学仪器有限公司制造的PECVD-400型等离子体
增强化学气相沉积设备（PECVD ）来制备氮化硅薄膜，电源频率为13.56MHz,所用气体为
氢气（钝化薄膜内部缺陷的作用）、氮气以及硅烷，实验时气体直接通入腔体。本次试
验所设定的参数为：硅烷0.7sccm ，衬底温度200℃，气压400pa ，射频功率130w ，通
过调节氢气与氮气的气流量制备不同的样品。其中衬底为普通玻璃片，玻璃片经过分析
纯H 2O 2和H 2SO 4(1:1)配比溶液处理十分钟，之后用去离子水涮洗，洗涤完之后分别在丙
酮与无水乙醇中超声波清洗五分钟。所有样品的沉积时间为1h 。通过透射光谱研究其相
关的光学特性。
加热丝
衬底
RF 电源
等离子区
机械泵
3实验结果与讨论
透射光谱是研究薄膜材料一种常见的测试手段，通常，只有当入射光子的能量与吸
光体原子的基态和激发态的能量差相等时，引起电子在能级间的跃迁，入射光才会被吸
收，因此光的吸收并不是连续的。不同的物质，原子从基态跃迁到激发态所需的能量是
不同的，不同物质只能够选择性吸收与之相应波长的光，因而透射光谱也体现着物质的
特性[8]。
下图为硅烷0.7sccm ，氮气为99sccm ，氢气分别为5sccm 、30sccm 、60scm 的三组
样品。从图中可以看到：随着（N 2/H 2）比值的增大，其光谱的吸收边出现了蓝移，尤其
对于H 2为5sccm 的样品，其高能量的光波不能够完全吸收，体现出了良好的透光性，它
一般这种特性一般被作为窗口材料。对电池的表面起着钝化与保护的作用。 2004006008001000120014001600180020002200
N 299 H 260Wave length(nm)N 299 H 230
T (%)
N 299 H 25
图 1 N 2/H 2 （99/5、 99/30、 99/60）的透射光谱
图 2为硅烷0.7sccm ，氢气99sccm ，氮气分别为10sccm ，30sccm ，60sccm 的三组
样品的透射谱。其制备的方法是通过非晶硅薄膜中掺氮，通过调节氮原子的含量制备富
硅氮化硅。通过透射谱可以看出，当氮原子掺入很少的时候，其吸收边接近于非晶硅的
吸收边，而随着氮原子的增多，也出现了一定量的蓝移。这是由于在薄膜中引入了高能
的硅氮键。
通过透射光谱[9]，我们还能通过理论计算得出其它信息，比如折射率、吸收系数以
及光学带隙等一些重要的光学参数。透射谱的干涉部分，我们可以计算得出薄膜的厚度，
其相关的光路图如下所示：
300400500600700800
20
4060
80
100
T (%)
N 210
N 230
N602
Wave length (nm)
图 2 H 2/N 2 （99/10、 99/30、 99/60）的透射光谱
图3 紫外可见光透过薄膜的示意图
其中入射光在三个界面处的反射率分别假设为R １，R ２和R ３，n ，n 1，n 2分别对应着薄
膜、空气与衬底的折射率。而反射率可由折射率计算得出：
R ij =(n i -n j )2/(n i +n j )2 (1)
当两个相邻反射界面的间距与波长λ可相比拟的时候，相干效应会改变投射谱的形状。
界面2的总投射率变成了波长λ的一个振荡函数。可以通过由干涉而产生的波谷处的透
过率极小值t min 算出对应波长下薄膜折射率n ：
Ｒ３ Ｒ２ Ｒ１
入射光
空气ｎ１
薄膜ｎ 衬底ｎ２ 空气ｎ１
111min min 2-+=t t n n (2)
在考虑有散射的情况下，求出两个相邻透过率极小值所对应的的折射率n i 和n i+1,
再由极值条件由下式算出薄膜的厚度：()
i i i i i i n n d λλλλ1112+++-= (3) 通过下图a 我们计算得出N 2 10sccm H 2 99sccm 条件下制备的氮化硅为1.468微米
300400500600700
8000
20
4060
80100
1.5
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5682
718766700
742T (%)
Wave Number (cm -1)(ahv)1/2a
B Linear Fit of DATA5_B
hv(ev)
b
通过薄膜的透射率与厚度，我们又可以通过如下公式将透射谱转换为薄膜的吸收谱：
???
? ??++--=B t A t A d 224ln 10α （4） ()2
1212)1(1R R R R A --= （5） 211R R B =
（6） 将薄膜的吸收谱再次转化成（αhv ）1/2与光子能量的关系，其结果如上图b 所示。通过
Tauc 公式在吸收谱的线性部分通过外推法得出薄膜材料的光学带隙E opt ：
()()opt E hv B v hv -=α （7）
式中α（υ）为吸收系数，hυ为光子能量，B 为与能量无光的常数，E opt 为光学能隙。通
过与横轴坐标的交点，得出其光学带隙为1.74ev 。通过同样的方法得出了这一个系列的样品的光学带隙分别为1.74 ev ，1.82ev ，1.99ev 。
1.4 1.6 1.8
2.0 2.2 2.4 2.6
hv(ev)αh v )1/2 1.74ev
1.82ev
1.99ev
图 ( ahv)1/2与hv 之间的关系
结论：
利用紫外-可见光光谱仪研究了原沉积薄膜的表面形貌及其光学带隙。实验结果表明:
(1)随着（N 2/H 2）比值的增大，其光谱的吸收边出现了蓝移，其高能量的光波不能
够完全吸收，体现出了良好的透光性，这种特性一般被作为窗口材料。对电池的表面起着钝化与保护的作用。
(2)氮气流量的变化对其光学带隙影响较大,随着氮气流量的增加，薄膜的光学带隙明显增大。
(3)根据光学带隙大小可判断所制备的薄膜主要为富硅氮化硅薄膜。
参考文献：
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Preparation of Si3N4 Thin Films by PECVD and Optical
properties
Abstract:Plasma-enhanced chemical vapor deposition (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition , PECVD) is one of more perfect and important methods to prepare Si3N4thin films. This paper discusses a method to prepare Si3N4thin films of PECVD Si3N4thin films, principle and preparation process, the successful growth of good quality Si3N4 thin films, and Digital UV- Vis spectroscopy were used to study the surface structure and optics band gaps of the films, to study of optical properties. It is found that the films are Si- rich SiNxfilms and the most important influence factor on optics band gaps is the flow of nitrogen.
Key words: Si3N4 thin films; PECVD;Optical properties
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常用胶水基本知识
缺氧胶的定义 缺氧胶（又叫厌氧胶或者螺丝固定胶水）在低密度聚乙烯瓶子内由于与氧（空气）充分接触而使胶液保持稳定，当用于金属间隙（如螺纹、平面法兰、圆形零件套装等配合间隙）与氧（空气）隔绝时，因金属离子的催化诱导作用而形成自由基，自由基引发聚合物链的形成，最终固化成为具有优良密封与锁固特性的固体高聚物，即热固性塑料，工作温度-55℃至+150℃，耐老化性能通常优于钢材。缺氧胶又名厌氧胶、绝氧胶、螺丝胶、机械胶，英文名：anaerobic adhesive. 厌氧胶的特点和应用 （1）大多数为单体型，黏度变化范围广，品种多，便于选择。
（2）不需称量、混合、配胶，使用极其方便，容易实现自动化作业。 （3）室温固化，速度快，强度高、节省能源、收缩率小、密封性好。固化后可拆卸。 （4）性能优异，耐热、耐压、耐低温、耐药品、耐冲击、减震、防腐、防雾等性能良好。 （5）胶缝外溢胶不固化，易于清除。 （6）无溶剂，毒性低，危害小，无污染。 （7）用途广泛，密封，锁紧、固持、粘接、堵漏等均可使用。 （8）储存稳定，胶液储存期一般为三年。 厌氧胶因其具有独特的厌氧胶固化特性，可应用于锁紧、密封、固持、粘接、堵漏等方面。厌氧胶已成为机械行业不可缺少的液体工具。在航空航天、军工、汽车、机械、电子、电气等行业有着很广泛的应用。 （1）锁紧防松。金属螺钉受冲击震动作用很容易产生松动或脱机，传统的机械锁固方法都不够理想，而化学锁固方法廉价有效。如果将螺钉兔上厌氧胶后进行装配，固化后在螺纹间隙中形成强韧塑性胶膜，使螺钉锁紧不会松动。现在已经有预涂型（B-204）厌氧胶，预先涂在螺钉上，放置待用（有效期四年），只要将螺钉拧入旋紧，即可达到预期的防松效果。
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材料安全数据资料 Super Bonder (R) 29810 渗入型瞬干胶 42050 1.化学产品及其标识 产品名称: 乐泰（R）Super Bonder (R) 29810 渗入型瞬干胶 订货代号: 42050 产品类型: 氰基丙烯酸酯 2.组成,成分信息 成分C AS代码% 氰基丙烯酸乙酯7085-85-0 95-100 对苯二酚 123-31-9 0-0.5 有暴露限制的成分 暴露限制 (TWA) ACGIH OSHA 其它 成分(TLV) (PEL) 氰基丙烯酸乙酯 0.2ppm TWA 无无 对苯二酚2mg/m3 TWA 2mg/m3 TWA 2mg/m3 TWA 4mg/m3 STEL 暴露限制(STEL) ACGIH OSHA 成分(TLV) (PEL) 3.危害信息 毒性: 皮肤接触会导致烧伤.对皮肤的粘接迅速而又强烈.刺激眼睛和皮肤. 估计的口服受害限度LD50超过5000mg/kg; 估计的皮肤受害限度LD50超 过2000mg/kg. 主要侵入途径: 已知没有. 体征和症状: 当蒸汽的浓度超过TLV时,会刺激眼睛和粘膜.与上述超过 TLV的蒸汽接触, 会产生非过敏性哮喘的症状. 暴露引起生存条件恶化: 已知没有. 成分参考文献致癌物 对人体器官和其它健康情况的影响NTP IARC OSHA 氰基丙烯酸乙酯ALG IRR RES 无无无 对苯二酚BLO BNM CNS EYE IMM 无不适用无 IRR LIV MUT SKI THY
3 危害信息 缩写 N/A 不适用ALG 过敏 BLO 血液BNM 骨髓 CNS 中枢神经系统EYE 眼睛 IMM 免疫系统IRR 刺激性 LIV 肝脏MUT 致变物 RES 呼吸SKI 皮肤 THY 甲状腺 4 急救措施 摄入: 不可能摄入. 参见附录中的紧急情况处理程序. 吸入: 移到通风处. 如果症状持续, 寻求医生帮助. 皮肤接触: 用温水浸泡. 参见附录中的紧急情况处理程序. 眼睛接触: 用水流冲洗. 参见附录中的紧急情况处理程序. 5 灭火措施 闪点：150-200?F 测试方法:Tag闭杯 建议灭火剂: 二氧化碳, 泡沫, 干粉灭火剂 特殊的灭火方法: 不适用 燃烧或热分解所产生的有害物质:刺激性的有机碎片. 特别火灾或爆炸危害: 无 爆炸限制: (在空气中的体积比, %) 下限:不适用 (在空气中的体积比, %) 上限:不适用 6. 意外泄露措施 出现意外溢出 或泄露处理措施: 用水冲洗, 使产品聚合. 用惰性吸收剂吸收. 7. 操作和贮存 安全贮存: 在不大于75?F的条件下贮存. (要想获得具体的贮存寿命情况, 请与乐泰用户服务中心联系, 1-800-243-4874) 操作: 避免长期与皮肤和眼睛接触. 避免吸入蒸汽.
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光学薄膜工艺基础知识 工艺因素对薄膜性能的影响机理大致为： 一、基片材料 1、膨胀系数不同热应力的主要原因； 2、化学亲和力不同影响膜层附着力和牢固度； 3.、表面粗糙度和缺陷散射的主要来源。 二.、基片清洁 残留在基片表面的污物和清洁剂将导致： 1、膜层对基片的附着力差； 2、散射吸收增大抗激光损伤能力差； 3、透光性能变差。 三、离子轰击的作用 提高膜层在基片表面的凝聚系数和附着力；提高膜层的聚集密度，氧化物膜层的透过率增加，折射率提高，硬度和抗激光损伤阈值提高。 光学镜片小知识 镜片材料分类 玻璃镜片包括光学玻璃镜片及高折射率镜片（即通常所称的超薄片），其硬度高、耐磨性能好，一般其质量及各项参数不会随时间而改变，但是玻璃镜片的抗冲击性及重量方面要略逊于树脂镜片。 树脂镜片一般要比玻璃镜片轻得多，且抗冲击性能要优于玻璃片，防紫外线能力强，但其表面硬度较低，比较容易被擦伤。树脂镜片及镀膜镜片由于其特性较软，所以平时应注意不要让镜面直接接触硬物，擦洗时最好先用清水（或掺合少量洗洁精）清洗，然后用专用试布或优质棉纸吸干眼镜片上的水滴。此外，在环境条件较差的地方应慎用镀膜镜片，以免沾上污物难以清洗。 宇宙（PC）镜片：折射率高，牢固，但易磨损.多数使用于小孩子的眼镜片，无框架的装配或运动员的护眼罩。 镜片镀膜后有哪些优点？ 镀膜镜片可以降低镜片表面的反射光，视物清楚，减少镜面反射光，增加了光线透过率，也解决戴眼镜在强光下照像的难题，增加美感。镀膜眼镜能防止紫外线、红外线、X线对视力的伤害。配戴镀膜眼镜不易疲劳。对荧光屏前工作人员的视力可受到保护。 镀膜树脂镜片除应避免划碰高温外，亦应避免酸类油烟等侵蚀，如在日常生活中最好不要戴镜下厨，尤其是通风不好油烟大时；同时亦不能戴（带）镜进（近）热水淋浴环境，平常临时放置时应将镜片凸面向上，随身携带时应将眼镜放入盒内，不要随便放入口袋中或挂包中，那样极易使膜层擦伤。
光胶基础知识
光胶基础知识 一、光胶的原理： 光胶是利用分子的引力实现镜片与镜片之间的粘合，一般来说两片镜片的光圈只能相差半个圈。最好一面是高光圈，另一面是低光圈。 二、光胶的目的： 光胶是光学加工中一种必不可少的工序，是为了保证光学镜片在磨砂、抛光下盘后能达到设计图纸要求的光洁度、平行度、角度、光圈、尺寸的一种高精度的上盘方法。 比如12.7×12.7×12.7直角棱镜要求三个面的光圈N为0.5；光洁度为20—10；角精度为45°±3′，90°±30″；塔差为3′；侧垂3′；像这样的镜片就必须用光胶法上盘进行加工，否则就不能达到图纸的要求。 三、光胶的方法： 光胶分两种方法，一种是干光胶、另一种是湿光胶。比较常用也比较方便的方法是干光胶法，下面分别予以介绍。 1、干光胶法：先复检光胶面，检查表面质量（光胶面不应有过 多的毛道子、水迹、发霉等疵病），然后用粘有特殊油脂、乙 醇的光胶布擦拭靠体、镜片，再用干布擦拭靠体、镜片，再 将擦好的镜片与靠体用掸笔或吹气球将灰尘除去，然后将光 胶面对正，轻轻贴合，当看到有清晰的干涉条纹而无脏物时，
轻轻一压，零件就光胶在靠体上了。如发现有脏物或白点时，则应重新光胶。为使光胶更加牢固，并防止水分渗入，在光胶接缝处涂以保护胶等。
2、湿光胶法：先复检光胶面，检查表面质量（光胶面不应有过 多的毛道子、水迹、发霉等疵病），然后用粘有乙醇、乙醚混 合液光胶布擦拭靠体、镜片，再用石油醚擦拭靠体、镜片， 再将擦好的镜片与靠体用掸笔或吹气球将灰尘除去，然后将 光胶面对正，轻轻贴合，当看到有清晰的干涉条纹而无脏物 时，轻轻一压，零件就光胶在靠体上了。如发现有脏物或白 点时，则应重新光胶。为使光胶更加牢固，并防止水分渗入， 在光胶接缝处涂以保护胶等。 四、光胶的下盘方法： 光胶下盘时可用木锤敲击工件或加温后取下工件，还可以用比较锋利的刀片轻轻地撬工件。 感谢您的支持与配合，我们会努力把内容做得更好！
光学薄膜应用及实例
光学薄膜应用及实例 光学薄膜是利用薄膜对光的作用而工作的一种功能薄膜，光学薄膜在改变光强方面可以实现分光透射、分光反射、分光吸收以及光的减反、增反、分束、高通、低通、窄带滤波等功能。光学薄膜的种类有很多，这些薄膜赋予光学元件各种使用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要的或者决定性的作用。 传统的光学薄膜是现代光学仪器和各种光学器件的重要组 成部分，通过在各种光学材料的表面镀制一层或多层薄膜，利用光的干涉效应来改变透射光或反射光的光强、偏振状态和相位变化。薄膜可以被镀制在光学玻璃、塑料、光纤、晶体等各种材料表面上。它的厚度可从几个nm 到几十、上百个μm。光学薄膜可以得到很好的牢固性、光学稳定性，成本又比较低，几乎不增加材料的体积和重量，因此是改变系统光学参数的首选方法，甚至可以说没有光学薄膜就没有现代的光学仪器和各种光学器件。在两百多年的发展过程中，光学薄膜形成了一套完整的光学理论—薄膜光学。光学薄膜已广泛应用于各种光学器件(如激光谐振腔、干涉滤波片、光学镜头等)，不仅如此它在光电领域中的重要作用亦逐渐为人们所认识。光学薄膜是TFT-LCD面板制造的关键材料，它们为液晶显示提供一个均匀，明亮且饱满的面光源系统。（光
行天下配图） 减反射膜 假定光线垂直入射在表面上，这时表面的反射光强度与入射光的强度比值(反射率)只决定于相邻介质的折射率的比值： 折射率为1.52 的冕牌玻璃每个表面的反射约为4.2%左右．折射率较高的火石玻璃则表面反射更为显著。这种表面反射造成了两个严重的后果：光能量损失使象的亮度降低；表面反射光经过多次反射或漫射，有一部分成为杂散光，最后也到达象平面使象的衬度降低图象质量，特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统都包含了很多个与空气相邻的表面，如不镀上增透膜其性能就会大大降低。应用于可见光谱区的光学仪器非常多，就其产量来说占据了减反射膜的绝大部分，几乎在所有的光学器件上都要进行减反处理。 单层减反膜是应用非常广泛的薄膜，也是最简单的膜系。考虑垂直入射的情况，即i = 0，并令 这时基片表面反射率完全被消除。在入射介质为空气的情况下，n0 =1，则在可见光区使用得最普遍的是折射率为1.52 左右的冕脾玻璃。理想的增透膜的折射率为1.23，但是至今能利用的薄膜的最低折射率是1.38( 氯化镁)。这虽然不很理想但也得到了相当的改进。当ns=1.52，nf=1.38，n0=1.0 时，由式(3)可得最低反射率为1.3%，即镀单层氟化镁后中心波 长的反射率从4.2%降至l.3%左右，整个可见光区平均反射
纳米材料的光学特性
纳米材料的光学特性 美国著名物理学家，1965年诺贝尔物理奖获得者R.P Feynman在1959年曾经说过：“如果有一天能按人的意志安排一个个原子分子将会产生什么样的奇迹”，纳米科学技术的诞生将使这个美好的设想成为现实。 纳米材料是纳米科学技术的一个重要的发展方向。纳米材料是指由极细晶粒组成，特征维度尺寸在纳米量级（1~100nm）的固态材料。由于极细的晶粒，大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，纳米材料与同组成的微米晶体（体相）材料相比，在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能，因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。 1 纳米材料的分类和结构 根据不同的结构，纳米材料可分为四类，即：纳米结构晶体或三维纳米结构；二维纳米结构或纤维状纳米结构；一维纳米结构或层状纳米结构和零维原子簇或簇组装。纳米材料的分类如图表1所示。纳米材料包括晶体、赝晶体、无定性金属、陶瓷和化合物。 2 纳米材料的光学性质 纳米材料在结构上与常规晶态和非晶态材料有很大差别，突出地表现在小尺寸颗粒和庞大的体积百分数的界面，界面原子排列和键的组态的较大无规则性。这就使纳米材料的光学性质出现了一些不同于常规材料的新现象。
纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学性质。纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域，主要集中在纳米氧化物、氮化物和纳米半导体材料上，如纳米Al2O3、Fe2O3、SnO2中均观察到了异常红外振动吸收，纳米晶粒构成的Si膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出现频移的现象，非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强度强烈地依赖于退火温度等现象。对于以上现象的解释基于纳米材料的小尺寸效应、量子尺寸效应、晶场效应、尺寸分布效应和界面效应。目前，纳米材料拉曼光谱的研究也日益引起研究者的关注。 半导体硅是一种间接带隙半导体材料，在通常情况下，发光效率很弱，但当硅晶粒尺寸减小到5nm或更小时，其能带结构发生了变化，带边向高能态迁移，观察到了很强的可见光发射。研究纳米晶Ge的光致发光时，发现当Ge晶体的尺寸减小到4nm以下时，即可产生很强的可见光发射，并认为纳料晶的结构与金刚石结构的Ge 不同，这些Ge纳米晶可能具有直接光跃迁的性质。Y.Masumato发现掺CuCl纳米晶体的NaCl在高密度激光下能产生双激子发光,并导致激光的产生,其光学增益比CuCl 大晶体高得多。不断的研究发现另外一些材料，例如Cds、CuCl、ZnO、SnO2、Bi2O3、Al2O3、TiO2、SnO2、Fe2O3、CaS、CaSO4等，当它们的晶粒尺寸减小到纳米量级时，也同样观察到常规材料中根本没有的发光观象。纳米材料的特有发光现象的研究目前正处在开始阶段，综观研究情况，对纳米材料发光现象的解释主要基于电子跃迁的选择定则，量子限域效应，缺陷能级和杂质能级等方面。 纳米材料光学性质研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自身的特性，光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分：由光激发引起的自由电子-空穴对所产生的快速非线性部分；受陷阱作用的载流子的慢非线性过程。其中研究最深入的为CdS纳米微粒。由于能带结构的变化，纳米晶体中载流子的迁移、跃迁和复合过程均呈现与常规材料不同的规律，因而其具有不同的非线性光学效应。 纳米材料非线性光学效应可分为共振光学非线性效应和非共振非线性光学效应。非共振非线性光学效应是指用高于纳米材料的光吸收边的光照射样品后导致的非线性效应。共振光学非线性效应是指用波长低于共振吸收区的光照射样品而导致的光学非线性效应，其来源于电子在不同电子能级的分布而引起电子结构的非线性，电子结构的非线性使纳米材料的非线性响应显著增大。目前，主要采用Z-扫找（Z-SCAN）和DFWM技术来测量纳米材料的光学非线性。
手机镜头常用光学塑胶zemax玻璃库的设置和材料实用简介
手机镜头常用塑胶材料简介 一下内容原创，转载请注明出处 1，高折射率王者“ OKP-1” 拥有顶尖的高折，在前一个通用的成功材料0KP4HT勺基础上，改进降低了双折射，改善了脱模效果和流动性。台湾和韩系厂都在使用，2014年上半年，才开始推大陆市场。价格和 OKP4HH不多。本人看好的材料。 2，经典的高折贵族“ OKP4H”T 塑胶材料的高折一族，稀缺的高折和较好的成型效果使其价格一直维持高昂。双折射较差，是已经大规模实用过的材料，现在仍然在大量运用中。 3，OKP系列的奠基者“ 0KP4 拥有较好的双折射和成型特性，但折射率在OKP S列里偏低。不少设计都会实用到。4，持续改进的智者“ APL5514DP，APL5514M，L APL5514CL” APEL系列的塑胶材料都拥有优秀的透过率，流动性，低双折射。以及大约OKP系列1/3~1/4 的价格优势。所以APEL的竞争力很大，每天都有大量的APL系列塑胶被镜头厂实用。另外DP-ML-CL持续改善的系列产品都具有相似的折射率，所以替换起来很方便。 5，黑马材料“ EP5000” 大阪瓦斯的EP5000从出道就针对0KP4HT它与0KP4H拥有极其接近的折射率。同时拥有更好的流动性和超低的双折射，还具有比0KP4H稍低的价格。所以EP5000迅速抢占了0KP4HT勺市场，这才逼的三井化学出0KP1 EP500Q我做设计优选的材料。 6，内力深厚的高僧“ E48R” ZE0NEX勺看家材料，从330R, 480R一路发展起来。低双折射，低吸水率，耐高温，不易附静电，外观容易保持。早已经被大规模使用起来了，通常被设计在对外观要求较高的最后一片镜片。APL系列和其有类似的价格和相差不远的折射率，可想相互替代设计，但APL 的外观效果通常没有E48R优异。强烈推荐的材料。 7，超凡脱俗的高僧“ K26R” K26R是E48R的升级版本，略微提高了折射率，继承了E48R的各种优异特性，进一步改善了成型的流动性和脱模效果。K26R在日企已经有很多成功设计在使用中了，大陆才刚刚接触使用。这是我也很看好的材料。价格比E48R稍高，后面可能会降价。 8,经典的PC材“PC_AD5503 PC系列的老前辈代表，高折射率（不够高），比较大的双折射，吸水率高，成型缩水大。总之作为光学材料物性不够好。但其价格不到0KP系列的1/10，所以低端的，廉价的手机镜头都还在使用这种材料。在国内的用量很大。 9，经典通用的材料“ PMM”A 又称亚克力，经典的透明塑胶，低折射率，低双折射，高透过率，高吸水性。以及超级的价格：比PC_AD550还要便宜一半多。最大的缺憾是不耐高温，无法镀膜，所以只能用在低端镜头中。 综上，手机镜头常用的光学材料基本以及都有了，其他一些没列的材料是不建议使用的。原因包括材料特性不好，库存不足，没大量应用，厂家不推广了等。 BY：Ivan
光学薄膜的研究进展和应用
光学薄膜的研究进展和应用 【摘要】本文介绍了光学薄膜的工作原理，并对光学薄膜的传统光学领域的应用做了简要的概述。又简要说明现代光学薄膜典型应用，对光学薄膜的制备加以介绍，最后介绍了光学薄膜的发展前景。 【关键词】光学薄膜；薄膜应用；薄膜制造； 1.光学薄膜原理简述 所谓光学薄膜是指其厚度能够光的波长相比拟，其次要能对透过其上的光产生作用。具体在于其上下表面对光的反射与透射的作用。光学薄膜的定义是：涉及光在传播路径过程中，附著在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层，通过分层介质膜层时的反射、透（折）射和偏振等特性，以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或是光的偏振分离等各特殊 形态的光。 光学薄膜的特点是：表面光滑，膜层之间的界面呈几何分割；膜层的折射率在界面上可以发生跃变，但在膜层内是连续的；可以是透明介质，也可以是吸收介质；可以是法向均匀的，也可以是法向不均匀的。实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多。这是因为：制备时，薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料，其表面和界面是粗糙的，从而导致光束的漫散射；膜层之间的相互渗透形成扩散界面；由于膜层的生长、结构、应力等原因，形成了薄膜的各向异性；膜层具有复杂的时间效应。不同物质对光有不同的反射、吸收、透射性能，光学薄膜就是利用材料对光的这种性能，并根据实际需要制造的。 2.光学薄膜的传统应用 光学薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。减反射膜，是应用最广泛的光学薄膜，它可以减少光学表面的反射率而提高其透射率。对于单一波长，理论上的反射率可以降到零，透射率为100%；对于可见光谱段，反射率可以降低到0.5%，甚至更低，以保证一个由多个镜片组成的复杂系统有足够的透射率和极低的杂散光。现代光学装置没有一个是不经过减反射处理的。由于其具有极低的反射率和鲜艳的表面颜色，现代人们日常生活中的眼镜普遍都镀有减反射膜。 高反射膜，能将绝大多数入射光能量反射回去。当选用介质膜堆时，由于薄膜的损耗极低，随着膜层数的不断增加，其反射率可以不断地增加（趋近于100%）。这种高反射膜在激光器的制造和激光应用中都是必不可少的。 能量分光膜，可将入射光能量的一部分透射，另一部分反射分成两束光，最
光学基础知识及光学镀膜技术
光学基础知识及光学镀膜技术 光學薄膜是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來 改變光波傳遞的特性。即應用光波在這些薄膜中進行的現象與原理，如透射、吸收、散 射、反射、偏振、相位變化等，進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學 與工程上的應用。在本廠的實際應用上，DM半透板與ITO鍍膜屬於這個領域。 光學薄膜雖早於1817年Fraunhofer已經開始利用酸蝕法製成了抗反射膜，但是真正 的發展是在1930年真空鍍膜設備之後。而軍事的需求(望遠鏡、飛彈導向鏡頭、監視衛 星、夜視系統等)加速了光學薄膜的開發與研究。計算機的出現使得設計更為方便，相對 的各種理論及設計方法因應而出，光學薄膜的研究於是更為進步並充分應用於各種光電 系統及光學儀器之中，如光干涉儀、照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影電視機、顯示器、 光鑯通訊、汽車工業、眼鏡等。 光學薄膜基本上是藉由干涉作用達到其效果的。簡單的如肥皂泡沫膜、金屬表層的 氧化膜、水面油層的顏色變化，都可以視為單層干涉的效果。因此，當光在膜層中的干
涉現象可以被偵測到時，我們就說這層模是薄的，否則是厚的(k值消散掉)。由於干涉現象不僅跟膜層的厚度有關，而且光源的干涉性和偵測性的種類也有關。 接下來為各位介紹幾個主題1.波動光學基本理論2.薄膜光學的應用及產品介紹3.薄膜設計方法4.金屬鍍膜材料5.光學薄膜的鍍製方法及設備6.光學薄膜材料。 光學薄膜的製作是理論設計的實現，它不僅和蒸鍍方法及材料有關亦與薄膜支撐 者，即基板之表面狀況及材質有密切的關係，事實上光學薄膜的研製的主要困難已經比 較少是在設計上，而是在製鍍上，亦即要製造出預期中的光學常數及厚度之薄膜，因此 新的製膜方法及監控方式在工程上更顯的重要。 1. 繞射和干涉的現象常常會被拿在一起來討論,繞射可視為很多光源互相干涉,但其數學處理的方式仍然與干涉不太一樣。例如全像或光柵,可以用繞射也可以用干涉來解釋,也各有其數學模式。光的波動說:當一個水波經過一個障礙時,我們可以看到障礙的邊緣會 泛起陣陣漣漪,這種現象就是繞射,光波也有繞射現象,這種現象是和光的直線前進或光 的粒子說相抵觸的。早在1500年,L.da Viaci 已提及光的繞射,Huygens在1678年首先創立光的波動理論,他把波陣面上每一點都視為一個次級子波的波源,而所有子波前進時的包絡面又形成新的波前,應用這個原理可以解釋光的直線前進、光的反射與折射。 1801年,Young用干涉理論來解釋單狹縫的現象,但實驗結
光学薄膜技术及其应用
光学薄膜技术及其应用 张三1409074201 摘要：介绍了传统光学薄膜的原理，根据薄膜干涉的基本原理及其特点，介绍了光学薄膜的性能、制备技术，研究了光学薄膜在的应用和今后的发展趋势。 关键词：光学薄膜、薄膜干涉、应用、薄膜制备 引言： 光学薄膜是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面上镀制一层或多层薄膜，基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变化的光学元件，是现代光学仪器和光学器件的重要组成部分。 光学薄膜技术的发展对促进和推动科学技术现代化和仪器微型化起着十分重要的作用，光学薄膜在各个新兴科学技术中都得到了广泛的应用。 本文在简单叙述薄膜干涉的一些相关原理的基础上，介绍了光学薄膜常见的几种制备方法，研究了光学薄膜技术的相关应用，并且展望了光学薄膜研究的广阔前景。 正文： 1.光学薄膜的原理 光学薄膜的直接理论基础是薄膜光学, 它是建立在光的干涉效应基础上的、论述光在分层介质中传播行为。一列光波照射到透明薄膜上，从膜的前、后表面或上、下表面分别反射出两列光波，这两列相干光波相遇后叠加产生干涉。该理论可以比较准确地描述光在数十微米层、纳米层甚至原子层厚的薄膜中的传播行为,由此设计出不同波长、不同性能、适应不同要求的光学薄膜元件。 2.光学薄膜的性质及功能 光学薄膜最基本的功能是反射、减反射和光谱调控。依靠反射功能, 它可以把光束按不同的要求折转到空间各个方位；依靠减反射功能，它可以将光束在元件表面或界面的损耗减少到极致, 完美地实现现代光学仪器和光学系统的设计功能；依靠它的光谱调控功能, 实现光学系统中的色度变换, 获得五彩缤纷的颜色世界。 不仅如此, 光学薄膜又是光学系统中的偏振调控、相位调控以及光电、光热和光声等功能调控元件, 光学薄膜的这些功能, 在激光技术、光电子技术、光通信技术、光显示技术和光存储技术等现代光学技术中得到充分的应用, 促进了相关技术和学科的发展。 3.传统光学薄膜和新型光学薄膜 3.1传统光学薄膜 传统的光学薄膜是以光的干涉为基础。光波是一种电磁波，根据其波长的不同可分成红外线、可见光和紫外线等，当光波投射到物体上时，有一部分在它表面上被反射，其余部分经折射进入到该物体中，其中有一部分被吸收变为热能，剩的部分透射。不同的物质对光有不同的反射、吸收、透射性能，光学薄膜就是利用材料对光的这种性能，并根据实际需要制造的。 传统光学薄膜就是利用材料的这种特性，对光线产生特异性行为。传统光学薄膜有反射膜、增透膜、滤光膜、纳米光学薄膜、偏振膜、分光膜、和位相膜等。 3.2新型光学薄膜 现代科学技术特别是激光技术和信息光学的发展，光学薄膜不仅用于纯光学器件，在光电器件、光通信器件上也得到广泛的应用。近代信息光学、光电子技术及光子技术的发展，对光学薄膜产品的长寿命、高可靠性及高强度的要求越来越高，从而发展了一系列新型光学薄膜及其制备技术，并为解决光学薄膜产业化面临的问题提供了全面的解决方案，包括高强度激光器、金刚石及类金刚石膜、软Ｘ射线多层膜、太阳能选择性吸收膜和光通信用光学膜等。
第七章 纤维材料的热学、光学、电学性质
纤维材料的热学、光学、电学性质 1 热学性质 2 光学性质 3电学性质 内容提要：常用热学指标；纤维的热力学性质、热定形及抗热破坏性质（耐热性、热稳定性、燃烧性、熔孔性、热收缩等）；纤维的色泽、双折射、耐光性、紫外荧光；纤维的电阻、静电。 重点难点：保暖性，热力学三态与热定形，热破坏温度，燃烧性；双折射、耐光性；电阻、静电序位及测试。难点在纤维这些性质的综合表现。 解决方法：理清概念的层次关系，结合实际产品的分析，建立概念体系和思维方法。 第一节热学性质 一、热学指标 （一）比热C 质量为一克的纺织材料，温度变化1℃所吸收或放出的热量。单位：焦尔/克·度。 纤维的比热值是随环境条件的变化而变化的，不是一个定值。同时，又是纤维材料、空气、水分的混合体的综合值。 比热值的大小，反映了材料释放、贮存热量的能力。或者温度的缓冲能力。 （二）导热系数λ 材料在一定的温度梯度场条件下，热能通过物质本身扩散的速度。单位：焦/米·度·时， 纤维本身的导热系数由于纤维结构的原因也呈现各向异性。 对于纤维集合体，也是纤维、空气、水分三者的综合值。导热系数与集合体的体积重量的关系呈对号规律（画图说明） （三）绝热率T 它反映的是材料的隔热能力——保暖性，此值越大，说明该材料越保暖。 二、热力学性质 热力学性质也叫热机械性质，是指在温度的变化过程中，纺织材料的机械性质亦随之变化的特性。用不同的温度点来表征力学特性。 绝大多数纤维材料的内部结构呈两相结构，即有结晶区与非结晶区，而这两个区域对热的反映是不一样的，对结晶区来说在热的作用过程中，它的热力学状态有两个：一个是在热的作用下，结晶体解体形成熔融态，要么结晶不被破坏的呈结晶态。对无定形区来讲，热力学状态大致有三个：玻动态、高弹态和粘流态，这些状态可用以下的热力学指标来表征和区分。 （一）熔点Tm 熔点是纤维的重要热性质之一，也是一个结构参数。我们知道低分子结晶体的熔化是一个相的转变过程，由结晶态（晶相）变成熔融态（液相），而且相的转变在很窄的温度范围内进行，所以叫熔点。对纤维材料，结晶是由高聚物形成的，它的熔化过程有一个较宽的温度区间——熔程，由于该熔程比较宽，通常把
各种胶水资料
厌氧胶 1. 组成 厌氧胶是由丙烯酸酯类单体、引发剂、促进剂、稳定剂组成．还可根据需要添加其他助剂如填料、染料和颜料、增稠剂、增塑剂、触变剂及紫外光吸收剂等。 2. 特点 室温固化，速度快，强度高、节省能源、收缩率小、密封性好。固化后可拆卸。 性能优异，耐热、耐压、耐低温、耐药品、耐冲击、减震、防腐、防雾等性能良好。 胶缝外溢胶不固化，易于清除。 无溶剂，毒性低，危害小，无污染。 3. 应用 厌氧胶主要应用于锁紧防松、密封防漏、固持定位、粘接、堵漏等方面。在航空航天、军工、汽车、机械、电子、电气等行业有着很广泛的应用。存期一般为三年。 4. 使用方法 ①表面处理 除锈——除油污——清洗——干燥 除锈可用机械或化学方法进行：除油污、清洗使用适当的有机溶剂（如丙酮、溶剂汽油）浸泡清洗二至三次即可。 ②涂厌氧胶，施以足量的厌氧胶胶以填满空隙。 ③装配，应尽快定位，定位后不能再移动工件。 ④固化，一般1小时厌氧胶可达到使用强度，24小时达到最大强度。 5. 注意事项 ①厌氧胶不能用金属、玻璃等不透气的容器盛装，而需用透气性（低密度聚乙烯）的容器装，并且最多只能装2/3瓶。 ②厌氧胶应贮存在阴凉、干燥的地方，不能暴晒。 ③适合于金属之间的粘接，不适合用塑料、木、纸等多孔性材料。对于钢铁、铜及其合金等活性金属表面粘接固化决、强度高。对于不锈钢、锌、镉等惰性金属表面固化慢、强度低。 ④固化条件须满足下面两个条件：隔绝氧气，间隙一般要求<0.2mm;活性引发中心，如金属、促进剂。 ⑤拆除时若粘接力过大，可将部件加热到200~300℃趁热拆卸；也可用厌氧胶专用清除剂或丙酮中浸泡长时间后进行拆卸。
光学薄膜的应用与实例
光学薄膜的应用与实例 【摘要】光学薄膜是利用薄膜对光的作用而工作的一种功能薄膜，光学薄膜在改变光强方面可以实现分光透射、分光反射、分光吸收以及光的减反、增反、分束、高通、低通、窄带滤波等功能。光学薄膜的种类有很多，这些薄膜赋予光学元件各种使用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要的或者决定性的作用。 【关键词】光学薄膜；应用 传统的光学薄膜是现代光学仪器和各种光学器件的重要组成部分，通过在各种光学材料的表面镀制一层或多层薄膜，利用光的干涉效应来改变透射光或反射光的光强、偏振状态和相位变化[1]。薄膜可以被镀制在光学玻璃、塑料、光纤、晶体等各种材料表面上。它的厚度可从几个nm到几十、上百个μm。光学薄膜可以得到很好的牢固性、光学稳定性，成本又比较低，几乎不增加材料的体积和重量，因此是改变系统光学参数的首选方法，甚至可以说没有光学薄膜就没有现代的光学仪器和各种光学器件。在两百多年的发展过程中，光学薄膜形成了一套完整的光学理论—薄膜光学。光学薄膜已广泛应用于各种光学器件（如激光谐振腔、干涉滤波片、光学镜头等），不仅如此它在光电领域中的重要作用亦逐渐为人们所认识。 1. 减反射膜 假定光线垂直入射在表面上，这时表面的反射光强度与入射光的强度比值（反射率）只决定于相邻介质的折射率的比值[1]： （1-1） 折射率为1.52的冕牌玻璃每个表面的反射约为4.2%左右.折射率较高的火石玻璃则表面反射更为显著。这种表面反射造成了两个严重的后果：光能量损失使象的亮度降低；表面反射光经过多次反射或漫射，有一部分成为杂散光，最后也到达象平面使象的衬度降低图象质量，特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统都包含了很多个与空气相邻的表面，如不镀上增透膜其性能就会大大降低。 应用于可见光谱区的光学仪器非常多，就其产量来说占据了减反射膜的绝大部分，几乎在所有的光学器件上都要进行减反处理。 单层减反膜是应用非常广泛的薄膜，也是最简单的膜系。考虑垂直入射的情况，即，并令 （1-2） 则（若则不计半波损失），即相位差是180°。
纺织物理 第五章 纤维的光学性质
纺织物理第五章纤维的光学性质
第五章纤维的光学性质 纤维的光学性质是指纤维对光的吸收、反射、折射和透射的性质，以及光在纤维中的传递性质。纤维在光照下会呈色发光，纤维对不同振动方向的光会产生不同的折射效果，纤维受光以后会老化降解，这些都是纤维的光学性质。 纤维的光学性质直接取决于纤维的结构，纤维的分子结构能很好地将光线的光电场能转化成纤维分子或电子云的振动能，将使纤维的耐光老化性提高。纤维聚集态结构的不同将引起纤维反光、折光性质的变化，尤其是取向的分子排列将使纤维的光学各向异性特征明显，应该说纤维的光学各向异性是纤维结构的各向异性的最明显的表征，也是用的最多最为方便的传统测量方法。 本章将重点介绍纤维的折射特征、双折射性质与测量、纤维的光老化及发光现象，以及纤维的红外光谱及性质。通常光学性质的讨论范围为紫外光（２００～４００nm）、可见光（４００～７００nm）和红外光（０．７～２０um）。光的波长不同，能量不同。可见光的波长不同其颜色不同，结果见表５－１。
表5—1 各种颜色的波长及波长范围 颜色标准 波长波长范围 红700 620~7 80 橙610 595~6 20 黄580 575~5 95 绿510 480~5 75 蓝470 450~4 80 紫420 380~4 50 第一节纤维的反射与折射的性质 一、光与纤维 当光线照射在纤维上，在纤维与空气或与其他介质的界面处将发生反射与折射现象。
该界面在纤维体内存在时，情况也一样。其光路与纤维的相互关系如图５－１所示。 （5.1） 为光线在空气中或真空中的传播速式中，v 1 度；v 为光线在纤维中的传播速度。 2 二、纤维的折射率 纤维是一个轴对称的各向异性体，其折射率在上是不同的。折射率大小的矢量在纤维中是一个空间椭球分布，如图５－２所示。可以看出，沿纤维轴向（Z轴）的折射率较大，为椭球的长度。在纤维经向平面中的折射率为中心对称、值相等且较少。 图5—2 纤维的折射率分布 设：纤维中的直角坐标系的z轴为纤维轴方 向，则 n、y n、z n分别表示纤维中沿x、y、z轴的 x
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种类 04002 性能指标 粘度：60000 ；承受温度 148 C ;可操作时间 22min@25 C 缝隙填充 适用环境 不含溶剂，固化后不会收缩， 适用于填充缝隙。适于粘接 不锈钢、铝、酚醛塑料、聚酯、 木头、陶瓷、石头、玻璃纤维、 玻璃、皮革。可机械加工，喷 砂，钻洞和开孔 04004 353ND ――环氧树脂胶 粘度：15000 ;承受温度82 C ;用来覆盖和填充划痕，如修理 可操作时间120min@25 C 修 印刷电路板、光纤、镜头、光 补涂层 学仪器、珠宝、艺术品等需要 透明粘接的地方。适于粘接不 锈钢、铝、铜、酚醛塑料、环 氧塑料、玻璃、陶瓷。 易操作，皮肤过敏性低；易渗 入光纤束中；是一种理想的用 于固定光纤、金属、玻璃、陶 瓷和多种塑料的粘接剂。 粘度3000-5000 ;可操作时 间小于等于3小时，2小时 乐泰480 乙基快干胶 200mPa.S ;工作温度 用于大面积金属物质粘合，可 40-80 C,固化时间20-50S ； 谓金属粘合提供良好的解决 办法，此外乐泰 480还能够 轻松地粘接塑料或是弹性体 材料。 UV 胶一一丙烯酸酯单体 好。可用于密封、粘接、绝缘、 防潮、防震；弹性胶粘剂。 塑料与塑料、塑料与玻璃、塑 料与金属等材料粘接。粘接强 度高，固化后完全透明，产品 长固化时间20s 1053 , 1153有机硅树脂 常温下粘度：; 优良电气绝缘性能，耐高低温 1153 20-55 性能，防潮。体积小重量轻、 抗过载能力强，1053主要用 于制造耐高温涂料。1153主 要用于制造柔软云母板，柔软 云母片。
时间5h,硫化温度70-80 C 在一定温度下可硫化成弹性4h. - 60 ―― 180 C范围内正体，硫化时不放热，收缩率小， 常工作。无腐蚀性。具有防潮、耐水、 耐臭氧、耐气候老化、电气性能 优良，化学稳定性与机械强度 好。主要用于电子元器件的灌 封，粘接、涂覆材料。防潮绝 缘、防震。 295硅脂粘度：295-1D ，200-240 无味、无嗅、无毒、具有良好 295-2D，200-230 的耐高低温性能。抗氧化性， 295-3D，170-200 化学性质稳定。电绝缘性好， 可在-50 ―― 250 C,长期使防水防潮。广泛用于半导体晶 用温度范围-50―― 180C 体管的填充，仪表的电器绝 缘。高低温润滑。高压绝缘子的 防污闪。防震。
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种类性能指标适用环境 04002粘度：60000；承受温度 148℃;可操作时间 22min@25℃缝隙填充不含溶剂，固化后不会收缩，适用于填充缝隙。适于粘接不锈钢、铝、酚醛塑料、聚酯、木头、陶瓷、石头、玻璃纤维、玻璃、皮革。可机械加工，喷砂，钻洞和开孔 04004粘度：15000；承受温度 82℃;可操作时间 120min@25℃修补涂层用来覆盖和填充划痕，如修理印刷电路板、光纤、镜头、光学仪器、珠宝、艺术品等需要透明粘接的地方。适于粘接不锈钢、铝、铜、酚醛塑料、环氧塑料、玻璃、陶瓷。 353ND——环氧树脂胶粘度3000-5000；可操 作时间小于等于3小 时，2小时易操作，皮肤过敏性低；易渗入光纤束中；是一种理想的用于固定光纤、金属、玻璃、陶瓷和多种塑料的粘接剂。
乐泰480——乙基快干胶200mPa.S；工作温度 40-80℃，固化时间 20-50s; 用于大面积金属物质粘 合，可谓金属粘合提供 良好的解决办法，此外 乐泰480还能够轻松地 粘接塑料或是弹性体材 料。 GD406 脱醇型单组份室温硫化硅橡胶固化时间100-200min。 适用温度-60—— 200℃。 高强度、粘接性好、无 腐蚀。电绝缘性、密封 性、硫化性能好。可用 于密封、粘接、绝缘、 防潮、防震；弹性胶粘 剂。 UV胶——丙烯酸酯单体固化时间20s塑料与塑料、塑料与玻 璃、塑料与金属等材料 粘接。粘接强度高，固 化后完全透明，产品长 期不变黄，不白化。 GN511,GN512有机硅凝胶（二甲基硅氧烷）GN511：粘度 5000-6000；允许操作时 间>5h；固化时间 4h(70-80) ℃。 GN512：允许操作时间 硫化不放热，收缩率小， 无腐蚀性、防潮；主要 用于电子元器件的灌 封、粘接、涂覆材料。 起到防潮、绝缘、防震
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种类 性能指标适用环境 04002 粘度：60000；承受 温度148℃;可操作时 间22min@25℃缝隙 填充不含溶剂，固化后不会收缩，适用于填充缝隙。适于粘接不锈钢、铝、酚醛塑料、聚酯、木头、陶瓷、石头、玻璃纤维、玻璃、皮革。可机械加工，喷砂，钻洞和开孔 04004 粘度：15000；承受温 度82℃;可操作时间 120min@25℃修补涂 层用来覆盖和填充划痕，如修理印刷电路板、光纤、镜头、光学仪器、珠宝、艺术品等需要透明粘接的地方。适于粘接不锈钢、铝、铜、酚醛塑料、环氧塑料、玻璃、陶瓷。 353ND——环氧树脂胶粘度3000-5000；可 操作时间小于等于3 易操作，皮肤过敏性 低；易渗入光纤束中；
乐泰480——乙基快干胶200mPa.S；工作温度 40-80℃，固化时间 20-50s; 用于大面积金属物质 粘合，可谓金属粘合 提供良好的解决办 法，此外乐泰480还 能够轻松地粘接塑料 或是弹性体材料。 GD406 脱醇型单组份室温硫化硅橡胶固化时间 100-200min。适用温 度-60——200℃。 高强度、粘接性好、 无腐蚀。电绝缘性、 密封性、硫化性能好。 可用于密封、粘接、 绝缘、防潮、防震； 弹性胶粘剂。 UV胶——丙烯酸酯单体固化时间20s 塑料与塑料、塑料与 玻璃、塑料与金属等 材料粘接。粘接强度 高，固化后完全透明， 产品长期不变黄，不 白化。
GN511,GN512有机硅凝胶（二甲基硅氧烷）GN511：粘度 5000-6000；允许操 作时间>5h；固化时 间4h(70-80)℃。 GN512：允许操作时 间10-30min，室温下 24h固化。温度-60— —200℃正常使用。 硫化不放热，收缩率 小，无腐蚀性、防潮； 主要用于电子元器件 的灌封、粘接、涂覆 材料。起到防潮、绝 缘、防震作用。 1053，1153有机硅树脂常温下粘度： 105325-60； 115320-55 优良电气绝缘性能， 耐高低温性能，防潮。 体积小重量轻、抗过 载能力强，1053主要 用于制造耐高温涂 料。1153主要用于制 造柔软云母板，柔软 云母片。 GN521,GN522有机硅凝胶粘度：5000-7000； 允许操作时间5h,硫 化温度70-80℃ 4h.-60——180℃范 围内正常工作。 双组份一应定的比例 混合时，在一定温度 下可硫化成弹性体， 硫化时不放热，收缩 率小，无腐蚀性。具 有防潮、耐水、耐臭
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光学常用胶水资料 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
种类 性能指标适用环境 04002 粘度：60000；承受温度 148℃;可操作时间 22min@25℃缝隙填充不含溶剂，固化后不会收缩，适用于填充缝隙。适于粘接不锈钢、铝、酚醛塑料、聚酯、木头、陶瓷、石头、玻璃纤维、玻璃、皮革。可机械加工，喷砂，钻洞和开孔 04004 粘度：15000；承受温度 82℃;可操作时间 120min@25℃修补涂层用来覆盖和填充划痕，如修理印刷电路板、光纤、镜头、光学仪器、珠宝、艺术品等需要透明粘接的地方。适于粘接不锈钢、铝、铜、酚醛塑料、环氧塑料、玻璃、陶瓷。 353ND——环氧树脂胶粘度3000-5000；可操 作时间小于等于3小 时，2小时易操作，皮肤过敏性低；易渗入光纤束中；是一种理想的用于固定光纤、金属、玻璃、陶瓷和多种塑料的粘接剂。 乐泰480——乙基快干胶；工作温度40-80℃，固 化时间20-50s; 用于大面积金属物质粘 合，可谓金属粘合提供 良好的解决办法，此外 乐泰480还能够轻松地 粘接塑料或是弹性体材 料。 GD406 脱醇型单组份室温硫化硅橡胶固化时间100-200min。 适用温度-60—— 200℃。 高强度、粘接性好、无 腐蚀。电绝缘性、密封 性、硫化性能好。可用 于密封、粘接、绝缘、 防潮、防震；弹性胶粘 剂。 UV胶——丙烯酸酯单体固化时间20s 塑料与塑料、塑料与玻 璃、塑料与金属等材料 粘接。粘接强度高，固 化后完全透明，产品长 期不变黄，不白化。GN511,GN512有机硅凝GN511：粘度5000-硫化不放热，收缩率
物理论文-光学薄膜及其应用方面的研究
光学薄膜及其应用方面的研究 1.引言 光学薄膜是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面上镀制一层或多层薄膜，基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变化的光学元件，是现代光学仪器和光学器件的重要组成部分。从20世纪30年代开始，光学薄膜逐渐被应用于日常生活、工业、天文学、军事、宇航、光通信等领域，在国民经济和国防建设中起到了重要作用，因而得到了科学技术工作者的日益重视。而今新兴技术的发展对薄膜技术不断提出新的要求，又进一步促使了光学薄膜技术的蓬勃发展，所以近年来，对光学薄膜的研究及其应用一直是非常活跃的课题。本文在简单叙述薄膜干涉的一些相关原理的基础上，介绍了光学薄膜最常见的几种制备方法，研究了光学薄膜技术的相关应用，并且展望了光学薄膜研究的广阔前景。 2.光学薄膜干涉的原理 一列光波辐射到透明薄膜上，从膜的前、后表面或上下表面或上下表面反射出两列光波，这两列相干光波相遇后叠加产生干涉，设薄膜下方空间的折射率为n3，薄膜的折射率为n2，薄膜上方空间的折射率为n，膜的厚度为d，如图1所示，则上下两表面处获得的反射光束的光程差为δ=2d（n2^2-n1^2sin^i）^-2λ*/2,式中i是入射角，λ/2是由半波损失而引起的附加光程，当δ=kλ，相位差Δφ=±2k∏(k=1、2、3…),干涉加强，形成明纹；当δ=（2k+1）*λ/2，Δφ=±（2k+1）∏(k=0、1、2、3…)，干涉减弱，形成暗纹。 图1 薄膜干涉的基本原理 假如取薄膜的光学厚度为n2*d=λ/4,当n1