光学镀膜自动设计实验
光学镀膜设备研究报告

光学镀膜设备研究报告光学镀膜设备是一种广泛应用于光学薄膜领域的设备,主要用于对光学元件进行镀膜处理。
本研究报告旨在对光学镀膜设备的技术进行深入研究和分析。
首先,光学镀膜设备的工作原理是利用蒸发或溅射技术将材料蒸发或溅射到基底表面,形成薄膜。
蒸发镀膜是将材料加热至其蒸发温度,在真空环境中蒸发到基底表面上。
溅射镀膜是利用离子束轰击或电子束激发材料,使其溅射到基底表面上。
这些方法可以实现不同种类的薄膜镀膜。
其次,光学镀膜设备的主要组成部分包括真空腔体、材料源、基底架和控制系统。
真空腔体是装载基底和材料源的空间,具有良好的真空密封性能,以保证镀膜过程的稳定性。
材料源是提供镀膜材料的装置,可以是固态源、蒸发源或溅射源等。
基底架用于支撑和定位基底,以确保薄膜均匀性和一致性。
控制系统负责监控和调节设备的各项参数,如温度、压力、电流等。
然后,光学镀膜设备的关键技术包括真空技术、材料选择和镀膜工艺。
高质量的真空环境是保证镀膜质量和稳定性的基础,因此需要具备良好的真空腔体设计和维护能力。
材料的选择对于光学薄膜的性能至关重要,例如硅氧化物、氮化硅等常用材料可用于光学增透膜、反射膜的制备。
镀膜工艺包括蒸发温度、溅射能量、基底预处理等,对于薄膜的光学、电学和机械性能有着重要影响。
最后,光学镀膜设备的应用领域广泛,包括光学元件、显示器件、太阳能电池等。
在光学元件领域,光学镀膜设备可以用于制备增透膜、反射膜、分束器等。
在显示器件领域,光学镀膜设备可用于制备透明电极、陶瓷颗粒等。
在太阳能电池领域,光学镀膜设备可以制备光吸收层、反射层等。
总之,光学镀膜设备是一种重要的技术设备,具有广泛的应用前景。
通过深入研究和分析,可以进一步提高设备性能和应用范围,促进光学薄膜技术的发展。
光学眼镜镀膜智能化制造案例

光学眼镜镀膜智能化制造案例
随着科技的进步,光学眼镜的制造工艺也在不断发展。
其中,镀膜技术是提高眼镜镜片光学性能的重要手段。
以下是一个光学眼镜镀膜智能化制造的案例:
制造公司采用先进的自动化生产线,对镜片进行镀膜处理。
在生产线上,首先对镜片进行表面处理,去除油渍、灰尘等杂质,确保镜片表面光滑、洁净。
接下来,将镜片放置在镀膜机内,利用真空蒸发技术在镜片表面沉积一层薄薄的膜层。
这一过程中,通过精确控制膜层的厚度和成分,可以获得不同的光学性能,如增强镜片的透光率、减少反射光等。
为了实现智能化制造,制造公司采用了机器视觉技术对镜片进行质量检测。
通过高分辨率相机和图像处理算法,可以自动识别镜片表面的缺陷、污渍等问题,确保每一片镜片都符合质量要求。
同时,通过与生产线的传感器数据集成,可以实时监控生产线的运行状态,及时调整工艺参数,确保生产的稳定性和一致性。
此外,制造公司还采用人工智能技术对镀膜工艺进行优化。
通过收集大量的生产数据,利用机器学习算法分析、建模,可以预测镀膜的质量和性能,并
提供相应的优化方案。
这样不仅可以提高生产效率,还可以降低成本、减少浪费。
总之,光学眼镜镀膜智能化制造是一个复杂的过程,需要结合先进的工艺技术和智能制造技术。
通过不断的研究和创新,我们可以推动光学眼镜制造业的进步,为人们提供更好的视觉体验。
光学镀膜机的反射率测试与校准方法

光学镀膜机的反射率测试与校准方法光学镀膜技术在当今科技领域中扮演着重要的角色,它通过在光学元件表面上镀上不同材料薄层,以改变光的传播、透射和反射特性,从而实现对光的控制和调整。
反射率是评估光学镀膜效果的重要指标之一,准确测量和校准光学镀膜机的反射率具有重要意义。
本文将介绍光学镀膜机的反射率测试与校准方法。
一、反射率测试方法1. 光源与探测器的选择:在进行反射率测试时,合适的光源和探测器的选择对结果的准确性至关重要。
一般来说,常用的光源有白炽灯、激光器等,而选择探测器则需根据具体实验需求选取,比如光电二极管、光电倍增管等。
2. 样品制备与安装:样品制备时需要确保表面光洁、无污染、无划痕等,以保证测试结果的准确性。
安装样品时要避免产生光学间隙,确保样品与光源、探测器之间的光路能保持稳定。
3. 精确的光路设计:光学镀膜机的反射率测试需要精确的光路设计,确保光线的入射角、传输路径和探测角等参数的准确控制。
可以在设计中引入准直镜、狭缝等元件来保证光路的精确传输。
4. 测量数据处理:反射率测试完成后,需要进行数据的处理和分析。
可以使用光谱仪、反射计等设备获取反射率数据,并通过相应软件进行数据处理,例如拟合、平滑等,以获得更准确的结果。
二、反射率校准方法1. 校准光源和探测器:在反射率校准过程中,首先需要对光源和探测器进行校准,以确保它们的输出和响应符合要求。
可以使用标准光源和探测器进行比对,或者参考国际标准进行校准。
2. 校准样品的选择:为了进行反射率校准,需要准备具有已知反射率的标准样品。
这些样品应具有稳定的光学性质,反射率值已经准确测量和记录。
3. 校准光路设计:在进行反射率校准时,需要设计一个稳定、准确的光路。
可以使用准直镜、狭缝等元件来控制光线的传输和入射角,确保光路中各元件的位置和角度的稳定性。
4. 数据比对和修正:在反射率校准过程中,将测量得到的样品反射率与标准样品反射率进行比对,计算偏差,并根据偏差修正测量结果,以实现反射率的准确校准。
光学薄膜与技术实验报告

实验一:AUTOFILM光学薄膜设计软件的功能模块和使用一、实验目的1.熟悉并掌握AUTOFILM光学薄膜设计软件的组成模块和基本功能;2.会使用AUTOFILM光学薄膜设计软件进行简单的薄膜特性计算。
二、实验预习及设计要求预习单层光学薄膜光学特性的计算及相关理论三、所用软件AUTOFILM光学薄膜设计软件四、实验内容及要求1. 掌握AUTOFILM光学薄膜设计软件的五大模块的功能,特别是输入、优化和显示三大模块的基本功能及简单的特性特性设定;1.1文件模块中共有五个菜单项:(1)新建:删除所有现存数据,包括结构,特性等;(2)打开:打开已有的数据文件,文件扩展名为*.afd;(3)保存:保存已有的数据;(4)另存:用新的名字保存文件;(5)打印:打印光谱特性及膜系结构。
1.2输入模块有八个菜单项:(1)设置:在此对话框中输入与计算有关的各项数据,包括设计波长,设计角度,计算范围等;(2)优化设置:确定优化时的折射率和光学厚度范围;(3)特性:输入要求达到的光谱特性,可以用各种形式,如固定波长按角度变化,固定角度按波长变化,且可优化R,T,等各种值;(4)结构:可以用两种方法输入结构,表格形式或1/4波长形式;(5)评价函数类型:本程序有两种评价函数形式供选择,一种是平方和平均形式,评价函数为M=(((QTi-Qi)/Qi)2)1/2,其中i=1ton,QTi是要求的特性Qi是当前的特性,Qi是特性偏差。
本程序中Qi定为0.01。
另一种为最大值形式,评价函数为M=max( (QTi-Qi)/Qi).(6)优化参数:在此决定需要优化的各层参数,T代表优化厚度,N代表优化折射率,A代表两者同时优化,F代表不优化。
(7)更新结构:在此对话框中输入一个参数,以便于将现在的优化所得结构乘上此系数,作为新的初始结构。
如果此参数输入为负数,则将膜系结构整体翻转,例如S/HL/A,参数为-1,则结果变化为S/LH/A。
物理实验技术使用中如何进行光学薄膜实验

物理实验技术使用中如何进行光学薄膜实验物理实验技术是物理学研究中不可或缺的一部分,而光学薄膜实验则是其中一种重要的实验方法。
本文将从实验的目的、实验所需材料和仪器以及实验步骤等方面进行探讨。
光学薄膜实验的目的是通过对薄膜的光学性质进行研究,从而获得有关光学薄膜的一些重要参数。
例如,我们可以通过实验了解薄膜的反射率、透射率、相位厚度等指标。
这些参数不仅对于理论研究有重要意义,也在实际应用中具有广泛的应用价值。
在进行光学薄膜实验之前,首先需要准备一些实验所需的材料和仪器。
在材料方面,我们通常会使用具有一定折射率的基片,如玻璃片。
同时,还需要制备相应的薄膜样品,可以使用不同材料进行制备,如二氧化硅、氮化硅等。
至于仪器方面,实验室通常会配备光学光谱仪、反射率测量装置、透射率测试设备等。
具体的实验步骤可以分为多个环节,首先是薄膜样品的制备。
在实验中,可以选择蒸镀法、溅射法、磁控溅射法等不同的制备方法。
薄膜的制备过程需要控制好温度、压力和沉积速率等参数,以确保获得满足实验要求的薄膜。
制备好薄膜样品之后,接下来是样品的表征和测试。
我们可以使用光学光谱仪对薄膜的光学性质进行测量,得到反射谱、透射谱等数据。
在测量过程中,我们通常会控制入射光的角度和波长等参数,并记录相应的数据。
通过对这些数据的分析与处理,我们可以得出薄膜的光学参数。
除了常规的光学性质测试,我们还可以通过其他一些实验手段来研究薄膜的特性。
例如,我们可以使用椭偏仪来测量薄膜的偏振特性,以及对光的旋光度进行测量。
这些实验手段的应用可以进一步拓展对薄膜性质的研究深度和广度。
总的来说,光学薄膜实验是一种重要的物理实验技术,可以为我们提供大量有关薄膜性质的有用信息。
通过合理选择实验材料和仪器,并按照一定的实验步骤进行操作,我们可以准确有效地得到所需的实验数据。
这些数据可以进一步加深对光学薄膜性质的理解,也为相关研究和应用提供了必要的支持。
光学薄膜实验作为一种常见的物理实验技术,具有广泛的研究领域和应用前景。
光学镀膜材料的理论与实践

光学镀膜材料的理论与实践光学镀膜是一种在光学器件表面上镀上一层薄膜的技术,用于改变光学器件的光学性能。
光学镀膜材料的理论与实践是指通过理论模型和实验验证来解释和优化光学镀膜材料的特性和性能。
光学镀膜材料的理论研究主要基于光的电磁理论和量子力学原理。
光的电磁理论认为光是电磁波,可以通过电磁波方程来描述其传播规律。
量子力学原理则认为粒子的能量是量子化的,光是由光子组成的,每个光子具有能量和动量。
光学镀膜材料的理论研究主要是通过分析电磁波在材料中的传播和反射、折射等行为,以及光子与材料之间的相互作用,来预测和解释光学镀膜的特性和性能。
光学镀膜材料的实践研究主要包括材料的制备和测试。
在制备方面,首先需要选择合适的材料作为镀膜材料,通常选择的材料有金属、半导体和介质等。
然后,通过物理气相沉积、化学气相沉积、溅射等方法将材料沉积在光学器件表面上,形成薄膜。
在过程控制方面,需要控制沉积速率、沉积时间、沉积温度等参数来控制薄膜的质量和厚度。
在测试方面,需要使用光谱测试仪、电子显微镜等测试设备来表征薄膜的光学性能、结构和形貌等。
光学镀膜材料的理论与实践研究在光学器件的设计和应用中起着重要的作用。
通过理论研究,可以优化镀膜材料的组分、厚度和结构等参数,来实现特定的光学性能和应用需求,如增透膜、反射镜、滤光片等。
而实践研究则可以验证和改进理论模型,优化沉积工艺,提高薄膜的质量和性能。
总之,光学镀膜材料的理论与实践研究是光学镀膜技术的重要组成部分,通过理论解释和实验验证来优化镀膜材料的特性和性能,为光学器件的设计和应用提供科学依据。
随着科学技术的不断进步,光学镀膜材料的理论与实践研究将继续推动光学器件的发展和应用。
光学镀膜膜系设计

光学镀膜膜系设计光学镀膜是一种将硅、氮、氧和金属等材料通过真空蒸发、溅射或化学反应等方式沉积在光学器件表面的制造技术,以改善或增强光学器件的传输、反射、吸收或分散光线的特性。
在现代光学领域中,光学镀膜已成为一种广泛应用的技术,可用于制造各种光学器件,如分光镜、反射镜、磨镜片、滤光片等。
在设计光学镀膜膜系时,需要考虑的因素较多,包括基片类型、材料选择、厚度分配、膜层结构和沉积方法等。
下面将对这些因素进行详细说明。
1、基片类型基片是进行光学镀膜的基础,因此选择合适的基片类型对光学器件的性能与质量至关重要。
一般来说,可以选择的基片有玻璃、晶片、塑料等。
玻璃基片是光学器件最常用的基片材料,其优点是表面平整、稳定、化学惰性好,不易变形与老化。
而晶片基片则适用于高精度镜片,如石英晶体、纳米结构膜等,其优点是在某些高精度应用中具有特殊的物理和化学性质。
塑料基片则通常用于低成本的光学器件制造。
2、材料选择光学镀膜所用的材料应满足以下条件:在适当的波长下吸收低、折射率与透明度、化学惰性和而且结构稳定。
常用于光学镀膜的材料包括置换锗、锗氧化物、氧化铝、氮化硅、氧化硼等非金属元素材料,以及金属元素材料,如铬、钴、铜、铝、银、金、钛等。
在选择材料时,还需要考虑其沉积方式、化学性质、物理特性以及与基片的化学反应等因素。
3、厚度分配膜层的厚度是光学器件性能的重要因素之一。
膜层的厚度分配应考虑到所需的光学性能和机械性质之间的平衡。
通常情况下,不同波长下的光波反射和透射性能要求不同,因此膜层的厚度分配也不同。
在设计膜层厚度分配时,应还需考虑复合反射膜的加工容差。
4、膜层结构膜层结构也是光学器件性能的重要因素之一。
膜层的结构可以通过控制沉积速度、厚度、材料选择、沉积温度、气氛等参数来实现。
最常用的膜层结构包括单层、多层、反射镜、吸收体和复合反射膜。
不同的膜层结构可以产生不同的光学特性,因此,需要根据实际需求选择适当的膜层结构。
5、沉积方法在光学镀膜膜系设计中,还需要考虑沉积方法的选择。
镀膜实验报告

多层介质膜滤光片的镀制摘要:本实验以蒸发真空镀膜机对滤光片镀膜,采用干涉原理对膜厚进行监控。
使用单色仪把光源透过滤光片并有反射镜反射回来到单色仪上的光,经由单色仪原理被分成不同的光束,再由光电倍增管将光信号放大并转化为电信号。
通过理论模拟和实际实验结果进行比较,分析实验误差产生的原因。
关键词:干涉滤光片、高真空镀膜、光学极值法测膜厚、真空检验引言:当光线进入不同传递物质时(如由空气进入玻璃),大约有5% 会被反射掉,在光学瞄准镜中有许多透镜和折射镜,整个加起来可以让入射光线损失达30%至40%。
现代光学透镜通常都镀有单层或多层氟化镁的增透膜,单层增透膜可使反射减少至 1.5%,多层增透膜则可让反射降低至 0.25%,所以整个瞄准镜如果加以适当镀膜,光线透穿率可达 95%。
镀了单层增透膜的镜片通常是蓝紫色或是红色,镀多层增透膜的镜片则呈淡绿色或暗紫色。
通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。
这种方法最早由M.法拉第于1857年提出,现代已成为常用镀膜技术之一。
蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源,待镀工件,如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。
待系统抽至高真空后,加热使其中的物质蒸发。
蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。
薄膜厚度可由数百埃至数微米。
膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量),并与源和基片的距离有关。
对于大面积镀膜,常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。
从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程,以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。
蒸气分子平均动能约为0.1~0.2电子伏。
本实验通过蒸发真空镀膜设备对滤光片镀膜。
原理:1、真空技术“真空”是指气压低于一个大气压的气体状态。
在真空状态下,单位体积中的气体分子数大大减少,分子平均自由程增大,气体分子之间、气体分子与其他粒子之间的相互碰撞也随之减少。
这些特点被广泛应用于科学研究和生产的许多领域中,例如:电子器件、大规模集成电路、加速器、表面物理、热核反应、空间环境模拟、真空冶炼和真空包装等。
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综合设计实验:光学镀膜自动设计实验实验一镀膜材料准备及膜层设计【实验目的】本实验通过发光二极管的制作过程完成对真空镀膜的学习。
【实验仪器】1、真空镀摸机;2、镀膜监测仪;3、旋涂机;4、干涉显微镜;5、直流电源。
【实验材料】1、导电玻璃;2、高纯铝丝;3、三芳胺聚西夫碱;4、8-羟基喹啉铝;5、氟化锂;6、丙酮;7、无水乙醇;8、脱脂棉;9、盐酸等。
【实验原理】真空镀膜是制作薄膜器件地常用方法,所谓真空镀膜是把待镀膜的基片或工件置于高真空室内,通过加热使蒸发材料气化(或升华)而沉积到某一温度的基片或工作表面上,从而形成一层薄膜,这一工艺过程称为真空蒸发镀膜。
在高真空环境中成膜,可防止膜的污染和氧化,便于得到洁净,致密,符合预定要求得薄膜,因此,这种制膜方法目前得到了广泛应用。
本实验利用真空镀膜技术制作一种有机薄膜发光二极管。
众所周知,无机发光二极管在视频,数字显示,仪器监控,广告等诸多领域已经得到了广泛的应用,并取得了令人注目的成就。
但是它们也存在着很多缺点:如体积大,发光材料品种较少,器件制作工艺复杂,成本高,能耗大,很难提供全色显示等。
相反,有机材料薄膜电致发光器件(TFELD)却克服了上述缺点,显示出很多无机电致发光器件无法比拟的优点。
有机薄膜电致发光器件具有可大面积彩色显示,驱动电压低,可直流驱动,发光效率和亮度高,发光颜色可覆盖整个光谱区,有柔软性,易加工,成本低廉等优点。
它已成为当前发光器件研究的热点,有机发光还具有材料来源广泛,颜色可调等优势。
因此,它在显示技术方面具有潜在的应用前景。
近年来,在寻找新的有机电致发光材料,延长有机电致发光显示寿命方面取得了突破性进展,正朝着实用化的方向迅猛发展。
1.发光二极管工作原理1.1发光二极管的基本机构典型发光二极管的结构为三明治结构如图一,阳极为透明的导电玻璃(ITO),具有较高的功函数(4~7ev),阴极为低功函数金属(3~4ev),阴极阳极之间加入一层发光薄膜,在工作电压(2~30v)便可发光。
为了改善其性能通常在阳极与有机发光物间加一层空穴传输层,在阴极与发光物间加一层电子传输层。
电致发光激发机构p-n结注入发光p-n结处于平衡时,存在一定的势垒区,如加一正向偏压,势垒便降低,势垒区内建电场也相应减弱。
这样继续发生载流子的扩散,即电子由n 区注入p区,同时空穴由p区注入到n区。
这些进入p区的电子和进入n区的空穴都是非平衡少数载流子。
在实际应用的p-n结中,扩散长度远远大于势垒宽度。
因此电子和空穴通过势垒区时因复合而消失的几率很小,继续向扩散区扩散。
因而在正向偏压下,p-n结势垒区和扩散区注入了少数载流子。
这些非平衡少数载流子复合而发光(辐射复合)。
这就是p-n结注入发光的基本原理。
1.3发光原理简述电致发光的基本原理由ITO(indium-tin-oxide)是一空穴导电为主的透明金属氧化膜。
金属背电极提供电子,空穴传输层和电子传输层之间存在势垒,阻挡电子和空穴逸出。
因为金属电极的功函数越低,束缚电子的能力越弱,电子越容易克服表面势垒在较低电压下注入。
故应取低逸出功材料的金属背电极来得出高效率的光输出。
电子传输层传输金属注入的电子,同时将空穴载流子阻挡在发光层内,与此相反空穴传输层传输ITO注入的空穴,同时将电子载流子阻挡在发光层内。
由于发光薄膜很薄(一般为几十nm),可产生410-510v/cm的高场,电子和空穴一旦形成了较高的注入密度,就会集中在发光层中复合形成大量的被称为激子的空穴—电子对。
这些激子是在界面处发光材料层一侧很窄的区域内产生的。
当激子进行复合时,其中很大一部分产生辐射而发光。
2.材料衬底材料选用ITO导电玻璃,铟锡氧化物薄膜ITO(Indium-tin-oxide)作为发光器件的正电极;三芳胺聚西夫碱(Schiff)作为空穴输送材料;Alq(8-羟基喹啉铝),小3分子绿光发光材料,电子传输材料,具有良好的稳定性和成膜性。
电子迁移率为510cm2/vs,是有机电致发光器件中常用的电子传输发光材料。
由于ITO电极与三芳胺聚西夫碱之间的势垒比较低,空穴注入相对电子注入容易,由于Al的稳定性比较好,所以采用Al作为负电极,但Al电极功函数较高,导致电子注入势垒大,器件亮度和效率低。
为解决这一矛盾,在Al电极与Alq之间加3入一层超薄的LiF。
所以通常采用低脱出功函数的金属做负电极,以降低电子注入势垒,增强电子注入。
/LiF/Al.蒸发铝作为负电极。
器件结构为ITO/Schiff/Alq33、制备过程取玻璃基片为长方形状,生产过程如下所示,首先将刻好形状的不干胶粘在ITO玻璃上。
然后在40%盐酸中腐蚀10分钟后取出,清除不干胶。
用清水加洗衣粉擦洗后依次用丙酮(均为分析纯),乙醇,和超生波水清洗。
洗净晾干后,将其ITO面朝下,放在垫有干净滤纸的表面皿中,防止落灰,烘干置于干燥器中待用。
将所精致的聚西夫碱充分溶于氯仿(分析纯)之中,用旋涂机旋转涂膜。
取自于迈克尔逊干涉显微镜下观察发现,膜层表面均匀平整,颜色为黄色,几乎无气泡,将旋涂好的片子放于真空镀膜机中。
4、干涉显微镜的使用干涉显微镜是用来测量精密加工零件表面光洁度的仪器。
也可以用来测量零件表面刻线,刻槽镀层(透明)等深度。
仪器测量表面不平深度范围为0.01~0.03微米。
测量步骤:1. 量条纹之间的间隔;在白光工作时,用二条黑色条纹进行测量,条纹之间隔值用测微目镜上鼓轮分划数来表示。
移动测微目镜视场中十字线,使其与干涉条纹方向平行的一条刻线对准一黑色干涉条纹下凸缘的中间,得到第一个读数N 1,然后将同一条刻线对准另一条黑色干涉条纹下凸缘的中间,得到第二个读数N 2或单色光时,对准其他任一条纹的中间,得到第二个读数N 2,但此时必须记住测量的二个干涉条纹间所包含的间隔数n,为了提高测量精度,n 最好取3个以上。
2. 量条纹的弯曲量:干涉条纹的弯曲量,同样用测微鼓上分划数表示。
用一条刻线对准干涉条纹下凸缘的中间,此时读书为N 3,(同N 2)。
然后用同一条刻线对准同一条干涉条纹最大弯曲处的干涉条纹上凸缘的中间,得到第二个读数N 4。
弯曲值:n N N N N N 1243--=∆ 条干涉条纹 3. 计算不平深度:在白光工作时,一个干涉条纹的弯曲量相当于被测量表面不平深度为0.27微米,此时不平深度t 可用下式计算:n N N N N t 124327.0--= 微米 【实验步骤】1. 备材料:长方形的导电玻璃基片 三芳胺聚西夫碱 氯仿。
2. 膜腐蚀:将刻好形状的不干胶粘在导电玻璃的ITO 面上。
然后在40%盐酸中腐蚀10分钟后取出,清除不干胶。
永清数加洗衣粉擦洗后依次用丙酮(均为分析纸),乙醇,和超生波水清洗。
洗净晾干后,将其ITO 面朝下,放在垫有干净滤纸的表面皿中,防止落灰,烘干置于干燥器中待用。
3.旋涂:将所有精制的三芳胺聚西夫碱充分溶于氯仿(分析纯)之中,用旋涂机旋涂膜。
放在麦克尔逊干涉显微镜下观察,膜层表面均匀平整,颜色为黄色,几乎无气泡。
将旋涂好的片子放于真空镀膜机中。
实验二真空镀膜及膜测试实验【实验目的】本实验通过发光二极管的制作过程完成对真空镀膜的学习。
【实验仪器】1、真空镀膜机;2、膜后监测仪;3、旋涂机;4、干涉显微镜;5直流电源。
【实验材料】1、导电玻璃;2、高纯铝丝;3、三芳胺聚西夫碱;4、8-羟基喹啉铝;5、氟化锂;6、丙酮;7、无水乙醇;8、脱脂棉;9、盐酸等。
【实验原理】1、真空镀膜机简介本实验使用的是一台DMD-450 型光学多层镀膜机,带有聚焦式电子枪及两对电阻蒸发源可蒸镀各种高级低熔点的金属和氧化物材料。
本设备由主机,高压电控柜,光学膜厚控制仪三大部分组成。
主机包括镀膜室、电子枪、控制仪的光源及反光镜、真空系统提升机构,电气控制。
2、真空镀膜基本原理(1)真空蒸发真空镀膜的基本原理室在真空条件下加热金属或介质,在一定温度条件下发生汽化,使被加热的金属的介质的分子从本体逸出,而形成蒸气以直线形式向四周散射。
蒸发材料的分子在散射途中遇到被镀的基片,在基片上淀积一层该材料的薄膜。
(2)真空度对蒸发的影响一般真空镀膜中,蒸发距离约为20~40cm,故压强在10-4~10-8mm Hg级就可以了。
为了避免蒸发过程中因真空室温度升高而放出大量气体的影响,蒸发前真空度往往要选的高些,即应增大真空室中气体分子的平均自由程λ。
22σπλP KT=式中,K 式玻耳兹曼常数,T 为绝对温度,σ为气体分子的有效直径,P 为气体压强。
由此可知,压强P 越小,气体分子的平均自由程越大。
空气分子的有效直径为3.7埃,温度为20摄氏度时按上式可得:)(/1053cm P -=⨯λ式中P 的单位是托,λ的单位是厘米。
当P =10-3托时,cm 500=λ。
当平均自由程等于蒸发源到基片的距离时,有63%的分子在途中发生碰撞;当平均自由程10倍于蒸发源到基片的距离时只有9%的分子发生碰撞。
(3)蒸发物质的加热如果蒸发物质的分子在蒸发后立即飞去,并不回到原来的物质上,那么蒸发的G (单位面积,单位时间飞去的蒸发物质)可由下式决定:1/2)TM ( Pv 058.0G =(克·厘米-2·秒-1) 式中Pv 为蒸气物质在温度T 时的蒸汽压,以托为单位,M 为蒸发物质的克分子量,T 为蒸发物质温度(K )。
固体物质受热过程中将发生的释放气现象会造成镀膜室内的压强上升。
因此,要把蒸发物质加热的过程分为两段进行,先在一定的真空度下使蒸发物质温度略高于熔点作“预熔释气”。
从开始加热至“预熔释气”过程要挡板将待镀基片与蒸发源隔开,待真空镀达到要求后一开挡板,在提高蒸发物质的加热温度,做正式蒸发。
(4)基片的表面清洁度和温度这是影响膜层结构和牢固性的重要因素,镀膜前的基片必需经过严格清洗,烘干方能使用。
一般要将基片加热,使薄膜蒸镀在一定温度的热基片上。
先由低电压,大电流的电源供电,当大电流通过蒸发器时就产生高温,使盛放在蒸发器上的金属或介质汽化蒸发,最后淀积在基片的表面上,形成我们所需要的薄膜。
(5)镀膜材料的性质A、高纯铝丝,纯度为99.99%,熔点660℃,将铝丝V字形或半圆形,挂在钼舟上加热至700-900℃蒸发常被用来镀制膜片。
B、氟化锂无色立方晶体,熔点870℃,沸点1681℃,溶于酸,不溶于乙醇,丙酮。
3、实验操作步骤1.总电源2.开充气阀,开钟罩装ALq38mg,三芳胺西夫碱。
装洗好的ITO玻璃片,扣钟罩。
3.当高阀处关状态,低阀拉出状态时,先开循环冷却水,开机械泵对钟罩抽真空。
4.开热偶规管测真空度把热偶规管打到最左挡即加热,加热电流为108mA。
5.真空度为P=10-1t,是推进低阀,后开高阀抽系统。