金属反射膜材料简介
反射膜
反射膜功能：它的功能是增加光学表面的反射率。
类别：反射膜一般可分为两大类，一类是金属反射膜，一类是全电介质反射膜。
此外，还有把两者结合起来的金属电介质反射膜。
特性一般金属都具有较大的消光系数，当光束由空气入射到金属表面时，进入金属内的光振幅迅速衰减，使得进入金属内部的光能相应减少，而反射光能增加。
消光系数越大，光振幅衰减越迅速，进入金属内部的光能越少，反射率越高。
人们总是选择光系数较大，光学性质较稳定的那些金属作为金属膜材料。
在紫外区常用的金属薄材料是铝，在可见光区常用铝和银，在红外区常用金、银和铜，此外，铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料。
由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能，所以必须用电介质膜加以保护。
常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等。
金属反射膜的优点是制备工艺简单，工作的波长范围宽；缺点是光损大，反射率不可能很高。
为了使金属反射膜的反射率进一步提高，可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层，组成金属电介质反射膜。
需要指出的是，金属电介质射膜增加了某一波长（或者某一波区）的反射率，却破坏了金属膜中性反射的特点。
全电介质反射膜是建立在多光束干涉基础上的。
与增透膜相反，在光学表面上镀一层折射率高于基体材料的薄膜，就可以增加光学表面的反射率。
最简单的多层反射是由高、低折射率的二种材料交替蒸镀而成的,每层膜的光学厚度为某一波长的四分一。
在这种条件下，参加叠加的各界面上的反射光矢量，振动方向相同。
合成振幅随着薄膜层数的增加而增加。
铝箔反射膜概念：Dike铝箔隔热卷材，又称阻隔膜、隔热膜、隔热箔、拔热膜、反射膜等。
由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜通过热熔胶层压而成，铝箔卷材具有隔热保温、防水、防潮等功能。
铝箔隔热卷材的日照吸收率（太阳辐射吸收系数）极低(0.07)，具有卓越的隔热保温性能，可以反射掉93%以上的辐射热，被广泛应用于建筑屋面与外墙隔热保温。
原理：热传递在建筑物热量交换中表现为三种方式：传导热+对流热<25%，辐射热>75%。
金属薄膜材料
金属薄膜材料金属薄膜材料是一种具有特殊性能和广泛应用价值的材料。
它由一层或多层金属原子或分子组成，具有良好的导电性、导热性和机械性能，同时还具有较高的透明度和光学性能。
金属薄膜材料广泛应用于电子器件、光学器件、太阳能电池等领域。
金属薄膜材料的制备方法多种多样，常见的有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射、电镀等。
其中，物理气相沉积是一种常用的制备方法，可以通过热蒸发、电子束蒸发等方式将金属原子或分子沉积在基底上形成薄膜。
化学气相沉积则是利用化学反应在气相中生成金属原子或分子，并将其沉积在基底上。
溅射和电镀则是通过在金属靶材上施加电场或电流，使金属原子或离子从靶材上脱落并沉积在基底上。
金属薄膜材料的导电性是其最重要的特性之一。
金属薄膜的导电性能受到多种因素的影响，如金属的种类、薄膜的厚度、结晶度等。
金属薄膜的导电性能主要取决于其电子迁移率和电阻率。
电子迁移率越大，电子在金属薄膜中的运动速度越快，导电性能越好；电阻率越小，电流通过金属薄膜时的能量损耗越小，导电性能也越好。
因此，在制备金属薄膜时，需要选择适合的金属材料和制备工艺，以获得良好的导电性能。
除了导电性，金属薄膜材料还具有良好的导热性能。
金属薄膜的导热性能主要取决于其热导率和热阻。
热导率越大，金属薄膜对热的传导能力越强，导热性能越好；热阻越小，金属薄膜对热的阻碍越小，导热性能也越好。
金属薄膜的导热性能对于一些需要快速传热的应用非常重要，如散热片、导热膏等。
金属薄膜材料还具有优异的机械性能。
金属薄膜的机械性能主要包括强度、硬度和韧性等。
金属薄膜的强度和硬度与其晶粒大小、晶粒形状和晶体结构等因素密切相关。
一般来说，晶粒越小，金属薄膜的强度和硬度越高；晶粒形状的规则性和晶体结构的稳定性也会影响金属薄膜的机械性能。
而金属薄膜的韧性则与其内部缺陷和应力分布等因素有关。
金属薄膜的优异机械性能使其在微电子器件、传感器、薄膜电池等领域有着广泛的应用。
金属薄膜材料还具有较高的透明度和光学性能。
金属隔热膜原理
金属隔热膜原理
金属隔热膜是一种用于隔热的薄膜材料，其原理是利用金属薄膜的反射和吸收能力，将高温热辐射能量反射回其来源处，从而降低被隔热体的温度。
具体来说，金属隔热膜可以分为反射型和吸收型两种。
反射型金属隔热膜的原理是利用金属膜对高温热辐射的反射作用。
高温热辐射能量在金属表面反射，不会穿过金属膜，从而达到隔热的作用。
反射型金属隔热膜的隔热效果取决于金属膜的反射率和厚度。
吸收型金属隔热膜的原理是利用金属膜对高温热辐射的吸收作用。
高温热辐射能量在金属表面被吸收，通过热传导将能量传递到金属膜内部，再通过对流和辐射将能量释放到外部。
吸收型金属隔热膜的隔热效果取决于金属膜的吸收率、导热率和厚度。
金属隔热膜的应用范围很广，包括航空航天、汽车、建筑等领域。
通过选择不同的金属材料、厚度和结构，可以满足不同的隔热要求。
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.金属反射绝热结构
.金属反射绝热结构一、引言金属反射绝热结构是一种用于控制温度和热辐射的先进材料结构。
它在航天器、航空航天器、化工及能源领域有着广泛的应用。
金属反射绝热结构能够有效地反射辐射热并保持结构本身的温度适宜，因此受到了广泛的关注。
本文将就金属反射绝热结构的原理、材料及应用进行详细解析。
二、原理及结构特点1. 原理金属反射绝热结构的原理是利用金属薄膜的高反射率和低辐射率，将外界的热辐射反射出去，从而减少结构受到的热辐射。
其具体原理为金属材料对不同波长的光线有不同的反射率和透射率。
通过选择合适的金属材料和厚度，可以实现对特定波长的光线进行高效的反射。
在结构设计上，采用多层折叠结构可以增加反射效果，达到更好的绝热效果。
2. 结构特点金属反射绝热结构的主要结构特点包括以下几点：(1) 金属薄膜：金属反射绝热结构采用金属薄膜作为关键材料，其具有高反射率和低辐射率的特点，能够有效地反射外界的热辐射。
(2) 多层结构：采用多层折叠的结构，可以提高反射效果，增强绝热性能。
(3) 轻质材料：为了减小结构的重量，金属反射绝热结构通常采用轻质材料，如复合材料等。
(4) 耐高温性能：金属反射绝热结构需要具有良好的耐高温性能，以应对高温环境下的工作状态。
三、材料选择金属反射绝热结构的核心材料是金属薄膜，而在实际应用中，还需要考虑其他辅助材料。
主要的材料选择因素包括反射率、透过率、耐高温性能、重量等。
以下是一些常用的材料选择：1. 金属薄膜：铝、银、镀铬等金属具有较高的反射率和透射率，常用于金属反射绝热结构的制作。
2. 基底材料：聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯薄膜等轻质材料作为金属薄膜的基底，以提高结构的轻量化性能。
3. 绝缘材料：硅胶、玻璃纤维布等材料作为绝缘层，用以防止热量传导和损失。
四、应用领域金属反射绝热结构在航天器、航空航天器、化工及能源领域有着广泛的应用。
具体的应用包括：1. 航天器：用于控制航天器表面温度，减少热辐射对航天器的影响，提高太空任务的可靠性和安全性。
镜子背面涂的是什么
镜子背面涂的是什么1. 引言大多数人使用镜子时都只关注镜面的清晰度和反射效果，很少有人关注镜子的背面。
然而，有时我们会注意到镜子的背面涂有一层物质。
那么，问题来了，镜子背面涂的是什么呢？本文将深入探讨这个问题。
2. 镜子背面涂层的作用镜子背面的涂层是一种特殊的反射膜，它主要用于增强镜子的反射效果。
涂层通常由金属材料（如铝或银）组成。
这些金属材料具有良好的反射性能，可以增加镜面的反射率，并提高镜子的亮度和清晰度。
此外，涂层还具有防腐蚀和保护镜子的功能。
它可以防止水分和湿气侵入镜子的内部，从而延长镜子的使用寿命。
3. 镜子背面涂层的制作过程涂层制作通常包括以下步骤：3.1 镜基制备首先，需要准备适当的镜基材料。
常见的镜基材料包括玻璃和塑料。
玻璃作为一种常用的选择，具有优良的光学特性和稳定性。
3.2 清洁和预处理在涂层制作之前，需要对镜子进行彻底的清洁和预处理。
这包括去除表面的污垢和杂质，以确保涂层的附着性和质量。
3.3 涂层制备制备涂层采用物理蒸镀或电镀的方式。
物理蒸镀是最常用的方法之一。
在物理蒸镀过程中，通过将金属材料（如铝或银）加热到其蒸发点，使其转化为气体。
然后，这些气体沉积在镜子的表面上形成一层均匀的涂层。
3.4 后处理涂层制备完成后，通常需要进行后处理，以增加涂层的稳定性和耐久性。
这可能包括使用清漆或其他保护层来防止涂层的剥落和损坏。
4. 镜子背面涂层的原理涂层的反射原理基于光学干涉现象。
当光线照射到涂层时，部分光被反射，部分光被透过。
反射光与透射光之间存在光程差，当光程差满足某个特定的条件时，会发生光学干涉现象，使得特定光波的反射得到增强，而其他波长的光则减弱或消失。
这种可选择性增强特定波长的光反射，也是涂层能够增加镜子反射率并提高亮度的原因。
5. 镜子背面涂层的应用领域由于涂层可以提高镜子的反射效果，并增加亮度和清晰度，在许多领域得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：•家庭装饰：用于墙面镜、梳妆镜和全身镜等。
薄膜材料
薄膜材料：1、金属薄膜金属薄膜具有反射率高，截止带宽、中性好，偏振效应小的特点。
复折射率n-ik n折射率，k消光系数。
垂直入射时，R=((1-(n-ik))/(1+(n-ik))2=((1-n)2+k2)/((1+n)2+k2)倾斜入射时，下面介绍几种最常用的金属膜特性。
（1）Al唯一从紫外（0.2mm)到红外（30mm）具有很高反射率的材料，在大约波长0.85mm处反射率出现一极小值，其反射率为86％。
铝膜对基板的附着力比较强，机械强度和化学稳定性也比较好，广泛用作反射膜。
新淀积的Al膜暴露在大气中后，薄膜立即形成一层非晶的高透明Al2O3膜，短时间内氧化物迅速生长到15～20A0。
在紫外区一般采用MgF2膜作为保护膜，可见区采用SiO作为初始材料，蒸发得到以Si2O3为主的SiOx 膜作为Al保护膜。
制备条件：高纯镀的Al（99.99％）；在高真空中快速蒸发（50～100nm/s）；基板温度低于50℃。
（2）Ag银适用于可见区和红外区波段，具有很高的反射率。
可见区的反射率可以达到95％，红外区反射率99％，紫外区反射率很低。
Ag层需加保护膜，Al2O3与Ag有很高的附着力，SiOx具有极强的保护性能，所以常用结构为G|Al2O3-Ag-Al2O3-SiOx|A Al2O3膜层厚度为20～40nm，SiOx膜补足设计波长的二分之一。
制备条件：高真空、快速蒸发和低的基板温度。
（3）金Au在红外波段内具有几乎和银差不多的反射率，用作红外反射镜，金膜新蒸发时，薄层较软，大约一周后，金膜硬度趋于稳定，膜层牢固度也趋于稳定。
制备条件：高真空，蒸发速率30～50A/s，基板温度100～150℃。
需要在基板先打底，以Cr或Ti膜作底层。
常用Bi2O3，ThF4等作保护膜，以提高强度。
（4）铬CrCr膜在可见区具有很好的中性，膜层非常牢固，常用作中性衰减膜。
制备条件：真空度在1×10-2～2×10-4Pa，淀积速率95～300A/s。
反射膜作用
反射膜作用反射膜是一种镀有金属薄膜的材料，其主要作用是反射光线，起到隔热、降温和保护的效果。
反射膜被广泛应用于建筑物、汽车、太阳能和电子产品等领域。
首先，反射膜在建筑物上的应用十分重要。
建筑物表面经过镀膜处理后，可以反射大部分的阳光，降低表面温度，减少热量进入室内，达到隔热降温的效果。
特别是在夏季，使用反射膜可以有效地减少空调的使用频率，降低能源消耗。
此外，反射膜还可以保护建筑物表面免受紫外线和氧化的损害，延长建筑物的使用寿命。
其次，反射膜在汽车上的应用也非常重要。
在汽车行驶过程中，太阳光会直接照射到车内，导致车内温度升高。
使用反射膜可以有效地隔离阳光的热量，降低车内温度，提高乘坐的舒适度。
同时，反射膜还可以防止紫外线照射到车内，保护驾驶员和乘客的健康。
此外，反射膜还可以防止紫外线照射到车内物品，延长车内物品的使用寿命。
此外，太阳能光伏板上也广泛应用了反射膜。
太阳能光伏板是将太阳光转化为电能的装置，光线的容量越大，转化的电能就越多。
但是，太阳能光伏板上的温度太高会影响光电转化效率。
因此，使用反射膜可以将大部分的阳光反射回去，减少光伏板上的热量积累。
这样，不仅可以提高太阳能光伏板的转化效率，还可以延长光伏板的使用寿命。
最后，反射膜在电子产品上的应用也十分重要。
电子产品在长时间使用过程中会产生大量的热量，导致设备性能下降。
使用反射膜可以反射电子产品表面受到的光线，减少热量的积累，保持设备的稳定性能。
同时，反射膜还可以提高显示屏的亮度和对比度，使用户获得更好的视觉体验。
总之，反射膜作为一种功能性材料，具有隔热、降温和保护的多重作用。
应用反射膜可以有效地减少热量进入室内，保持建筑物、汽车、太阳能和电子产品的稳定性能。
这不仅可以节约能源，降低环境污染，还可以提升人们的生活质量。
随着科技的不断进步，反射膜的应用前景将更加广阔。
金属反射镜技术参数
金属反射镜技术参数金属反射镜是一种具有优异光学反射性能的光学元件，广泛应用于激光器、干涉仪、天文望远镜等领域。
其技术参数对于其在不同应用领域的性能表现具有重要影响。
本文将围绕金属反射镜的材料特性、光学性能、表面质量、反射率等方面展开，详细介绍金属反射镜的技术参数。
一、金属反射镜的材料特性金属反射镜的材料选择主要取决于其在特定光波段的反射率、耐热性、机械强度等性能。
常用的金属反射镜材料包括铝、银、金等。
铝是一种广泛应用于可见光和红外光反射镜的材料，具有优异的可加工性和光学性能。
铝的常见光学常数为：在可见光范围内的折射率为1.3，红外光范围内的折射率为1.4。
而银的折射率在可见光范围内约为0.15，红外光范围内约为0.35，具有更高的反射率。
金作为一种昂贵的金属材料，其反射率和机械性能较好，常用于高端光学系统。
二、金属反射镜的光学性能金属反射镜的光学性能主要包括反射率、波前畸变和吸收率等指标。
反射率是金属反射镜最重要的性能参数之一，通常在设计和选用金属反射镜时，需要根据特定波段的反射率要求选择合适的材料和镜面制备工艺。
波前畸变是金属反射镜表面平整度的指标，直接影响其在光学系统中的成像质量。
吸收率是金属反射镜对入射光的吸收能力，通常需要尽量降低以提高其反射率和使用寿命。
三、金属反射镜的表面质量金属反射镜的表面质量对其光学性能和使用寿命具有重要影响。
表面粗糙度是表征金属反射镜表面质量的重要指标之一，通常要求在特定波段内具有较小的表面粗糙度，以确保其良好的反射性能。
表面平整度、表面清洁度、氧化层厚度等指标也是评价金属反射镜表面质量的重要因素。
四、金属反射镜的反射率金属反射镜的反射率是其最基本的光学性能指标之一，直接影响其在光学系统中的应用效果。
不同金属材料和表面处理工艺的金属反射镜具有不同的反射率，通常需要根据具体应用需求选择合适的反射率。
金属反射镜的技术参数涉及材料特性、光学性能、表面质量和反射率等多个方面。
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金属反射膜材料简介李秉璋1, 王正和21 工业材料研究所研究员2 工业材料研究所副研究员一、前言When God began creating the heavens and the earth, the earth was at first ashapeless, chaotic mass, with the Spirit of God brooding over the dark vapors.Then God said “Let there be light.”. And lig ht appeared. And God was pleased with it,and divided the light from the darkness.从旧约圣经的记载, “光”起源于混沌之初。
由于大气中的水分子把太空中的X光(短波长)与微波(长波长)吸收, 只让特定频谱范围的光线(太阳光)照射到地球表面, 因此孕育了地球上亿万个依赖太阳能量的物种。
“光”是什么? 光具有波动(电磁波)及粒子(俗称光子,photon)两种特性, 例如短波长的X-光会被电子散射的现象,必须以粒子理论来解释。
当把光当成电磁波的时候, 可以用三个物理量来描述它的性质, 这三个物理量分别是波向量(k)、电场(E)及磁场(B)。
图一简单地把三者之间的关系, 以三个互相垂直的向量来表示¸并且以电磁正弦振荡(sinusoidal oscillation)的波长(wave length)来表示光的能量。
图二以对数指标列出各种不同波长(或频率)的电磁波, 其中波长在4x10-5到8x10-5公分(400~800 nm)之间的电磁波称为可见光。
随着半导体科技的突飞猛进, 光电工业开发了大量的消费产品, 进入了我们每一个人的生活。
表一把光电产品依据照明、电子装置及雷射等分类,分别介绍各种光电技术及组件。
各种光电组件除了充份运用各种半导体材料的光特性之外, 金属反射膜也扮演相当重要的地位。
另外, 金属膜在传统光学组件中也是不可或缺的角色。
利用金属的反射、半反射、分光、滤光等特性, 设计出不同的半反射镜、光线分割棱镜与中性光密滤光片等光学组件。
图一光波可视为电场及磁场交互振荡而成图二各种不同波长(频率)的电磁波表一二、材料为甚么透明? 为甚么反射?自然界所有的固体皆由原子排列而成, 而原子由电子与原子核所组成。
非导电材料的电子因为受原子核的束缚, 可以用弹簧模型(Lorentz model) 来表示电子与原子核之间的振荡。
当光波(电磁波)进入时,由于光波的电场(E)对电子产生交互作用, 造成电子位移,而使固体产生极化(polarization), 光波的能量被电子振荡图三Lorentz 模型,中间白色球为原子核,其他小黑球为电子,不同粗细的弹簧代表固体的异方向性吸收一部份而造成光速与波长改变, 称为光的色散现象。
在此非导体介质中的光速可以用下列的公式来表示 V=C/n V:光在介质中的速度 C: 光在真空中的速度n:介质的折射系数(refractive index)光在介质中除了光速改变之外, 其电场的振幅也会随穿透距离而依e -2k ’x递减,其中k ’为吸收系数(coefficient of absorption), 而x 为穿透距离。
导体材料中的外壳层电子(自由电子)并没有被原子核束缚, 当被光波照射时, 光波的电场使自由电子吸收了光的能量, 而产生与光相同频率的振荡, 此振荡又放出与原来光线相同频率的光, 称为光的反射。
如图四 所示, 这种电子的振荡随着深度的增加而减小, 使电子振荡的振幅(amplitude)减小到原来1/e 时(e 为自然对数)的深度称为穿透深度(skin depth,δ) , 此穿透深度决定了材料是透明还是反射, 通常大部份金属的穿透深度只有几十或百奈米(nanometer, nm) 。
穿透深度与材料的基本性质的关系如下: δ=√(λ/πc μσ) λ: 真空中光的波长速 c : 光速 μ;导磁系数σ:静导电系数(static conductivity)由上述公式可以了解,光线的波长愈长愈容易穿透金属, 这就是为什么波长较长的红外线比短波长的紫外光更容易穿透金属。
另外值的注意的是, 金属的导电系数愈高, 穿透深度愈浅, 反射率(reflectivity)愈高。
因此金属反射膜材料大都使用高导电度的金(Gold, Au)、银(Silver, Ag)、铝(Aluminum, Al)与铜(Copper, Cu)等材料。
光学组件的反射主要可以分类成前反射式(front-surfaced reflection)及背反射式(back-surfaced reflection)两种, 如图五所示, 光线直接照射在反射膜上的方式称为前反射, 光线穿过透明介质再照到反射膜的方式称为背反射。
前反射式效果最佳, 但是必需考虑反射膜的表面质量而且容易被刮伤及容易氧化。
背反射式只需考虑将透明介质的表面研磨、抛光后, 再镀上一层足够厚度的反射膜即可, 对于镀膜的表面质量要求比较不严格。
三、金属反射膜镀膜方式与性质银在可见光和近红外光部份为最佳的反射膜材料, 如表二所示, 银膜在波长800 nm 时的反射率可以达到99.2%。
铝在近紫外光、可见光、近红外光都有良好的反射率, 是镀光学反射镜最常使用的材料, 但是铝膜材质较软而且容易氧化, 通常用于背反射膜, 当用于前反射膜时, 其表面必需镀上保护膜, 也可以镀上金属或非金属膜来提高在特定波长的反射率。
金与铜在650~800nm 的反射率表现不错, 但是当波长小于500nm 时, 金、铜的反射率却远低于铝、银。
表二 几种金属反射膜在不同波长的反射率金属反射膜的镀膜方式可以分类为三种: 1. 蒸镀(evaporation)2. 溅镀(sputtering)3. 离子镀(ion plating)蒸镀是在真空中将金属加热蒸发产生金属蒸气, 使其附着在基板上凝聚成薄膜。
金属透明介质前反射背反射光线蒸镀的基板材质没有限制, 从纸、金属到陶磁都能使用。
图六为简单的加热式蒸镀, 另外还有电子枪加热式及离子辅助式蒸镀。
溅镀的原理如图七所示, 主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。
溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。
新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化, 造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,提高溅镀速率。
一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀。
表三列出几种常用的金属反射层材料的溅射率及平均镀膜速度, 由表中可已看到银的镀膜速度最快, 约为铝的三倍, 另外镀膜速度最慢的是硅与钛。
离子镀与溅镀类似, 但是将基板与周围保持0.5~2KV的负电压, 使基板的前端产生暗区(darkspace), 在此状态下由蒸发源放出的金属蒸气在辉光放电的电浆(plasma)中形成离子, 再被暗区加速后打到基板形成镀。
图六电阻式加热蒸镀图七溅镀原理,靶材原子被Ar+打出靶材表面而沉积到基板表三几种常用的金属反射层材料的溅射率及平均镀膜速度表四几种镀膜方式与薄膜性质比较表四将以上三种镀膜方式与薄膜性质作一个比较, 蒸镀薄膜的密度最差, 只能达到理论密度的95%, 镀膜的附着力也最差, 但是蒸镀的镀膜速率最快。
镀接下来讨论几种镀膜性质与镀膜方式、镀膜参数的关系。
首先来看几种镀膜方式镀出来的纯铝薄膜在不同波长时的反射率, 如图八所示, 离子镀的铝膜由于电极的污染, 纯铝薄膜中混入杂质元素(Cu), 因此反射率普遍比蒸镀薄膜低5%。
而溅镀薄膜由于表面形成凸起(hillock), 造成粗糙度增加,因而使反射率偏低, 由其在短波长段特别明显。
Hillock 为沉积薄膜时最容易发生的缺陷。
图九为纯铝溅镀薄膜表面hillock 的电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)照片, 可以看到圆形的hillock与薄膜基地有明显界面。
为了更进一步了解整个薄膜表面的hillock分布情形, 可以使用原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)来观察薄膜表面。
图十为可重复读写光盘(re-writable compact disc, CD-RW) 中的Al-Ti反射膜的hillock 分布情形。
Hillock的形成主要与薄膜沉积时的热应力/应变(thermal stress/strain)有关, 另外靶材的成份及真空中残留的氧或水分子也会影响hillock的形成。
在实际镀膜时, 将基板的温度提高及增加镀膜速率, 可以减少hillock的形成。
图十一为蒸镀纯铝膜时, 基板温度、镀膜速率与hillock密度的关系, 由图中可看到,当镀膜速率低于3 A/s以下及基板温度低于350 K以下时, hillock 的密度可以高到每平方公分有20个。
再来看看晶粒大小(grain size)与镀膜参数的关系。
图十二为蒸镀纯铝膜时, 基板温度、镀膜速率与晶粒大小的关系。
由于镀膜原子到达基板后必需经过成核(nucleation)与成长(growth)来形成薄膜, 因此当基板温度升高, 晶粒成长速度增加,因此薄膜的晶粒较大。
另外还有晶粒的方向性(orientation)也与镀膜参数有关, 在这篇文章中不作讨论。
图八几种镀膜方式镀出来的纯铝薄膜在不同波长时的反射率图九纯铝溅镀薄膜表面的hillock图十溅镀Al-Ti反射膜的表面情形结语各种金属的光学性质差异很大, 从最低折射率的银(n=0.2) 到最高折射率的钨(n=3.46), 各有其特殊的性质及应用。
由于真空镀膜技术的进步, 使的各种特殊的光学镀膜可以被开发出来。
又随着半导体科技的发展, 人类对于材料的需求, 也愈来愈严苛, 金属材料对于光学的贡献, 也随着材料科技的发展, 而更加重要。
当大部份的科学家一直要把半导体越作越小时, 我们为什么不想一想在微观的世界里, 金属能扮演什么角色呢?。