光学薄膜

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光学薄膜的工作温度范围

光学薄膜的工作温度范围

光学薄膜的工作温度范围光学薄膜是一种用于改变光的传播特性的材料,通常用于制作光学滤波器、镀膜镜片等光学元件。

由于在实际应用中,光学薄膜可能会受到不同的工作温度范围的影响,因此了解光学薄膜的工作温度范围对于正确选择和使用光学薄膜至关重要。

本文将探讨光学薄膜的工作温度范围及其影响因素。

我们需要了解光学薄膜的基本特性。

光学薄膜通常由一层或多层不同材料和厚度的薄膜层组成,这些薄膜层的折射率和厚度会影响光的透过、反射和衍射特性。

在设计光学薄膜的时候,工程师会根据所需的光学性能和材料特性来选择合适的材料和薄膜层结构。

这些材料的性能也会受到温度的影响。

光学薄膜的工作温度范围通常受到材料的热胀冷缩性能、热稳定性以及结构的影响。

在一般情况下,光学薄膜的工作温度范围通常指其可以安全、稳定地工作的温度范围。

这个范围取决于材料的热膨胀系数、热传导性、玻璃转变温度等参数。

一般来说,材料的热膨胀系数越大,材料在温度变化下的尺寸变化也就越大,这可能会导致光学薄膜层之间的应力积累,从而影响光学薄膜的光学性能。

不同材料对温度的响应也是不同的,例如光学玻璃的热膨胀系数一般较小,而金属薄膜的热膨胀系数则比较大。

在选择光学薄膜材料时需要考虑其工作温度范围是否符合实际应用需求。

由于光学薄膜通常是多层薄膜的堆叠,各层薄膜材料的热膨胀系数和热传导性能也需要考虑到,以避免在温度变化下导致薄膜层之间的应力累积和破坏。

除了材料的热膨胀系数和热传导性能外,光学薄膜的工作温度范围还受到其制备工艺的影响。

在蒸发镀膜或溅射镀膜的工艺中,薄膜材料通常会被加热到一定的温度,以保证薄膜的致密性和均匀性。

薄膜层的工作温度范围也会受到制备温度的限制。

光学薄膜的工作温度范围是一个综合考虑材料、薄膜结构、制备工艺等因素的结果。

在实际应用中,必须全面考虑这些因素,以保证光学薄膜在各种温度环境下都能够正常工作并保持其设计的光学性能。

在设计新型光学薄膜时,也需要充分考虑其在不同温度下的性能,以满足各种实际应用的需求。

光学薄膜基础知识介绍

光学薄膜基础知识介绍

光学薄膜基础知识介绍光学薄膜是一种具有特定光学性质的薄膜材料,通常由多个不同折射率的材料层次交替排列组成。

它以其特殊的折射、反射、透射等光学性质,在光学领域中得到广泛应用。

下面将介绍光学薄膜的基础知识。

一、光学薄膜的分类1.反射膜:反射膜是一种具有高反射特性的光学薄膜,适用于折射率较高的材料上,如金属、半导体、绝缘体等。

2.透射膜:透射膜是一种具有高透射特性的光学薄膜,适用于折射率较低的材料上,如玻璃、塑料等。

二、光学薄膜的制备方法1.蒸镀法:蒸镀法是最常用的制备光学薄膜的方法之一、它通过将所需材料加热至一定温度,使其蒸发或升华,并在基板上形成薄膜。

2.溅射法:溅射法是另一种常用的光学薄膜制备方法。

它通过在真空环境中,使用离子束或电子束激活靶材料,并将其溅射到基板上形成薄膜。

3.化学气相沉积法:化学气相沉积法是一种以气体化学反应为基础的制备光学薄膜的方法。

它通过将反应气体通入反应室中,在基板表面沉积出所需的材料薄膜。

三、光学薄膜的性质和应用1.折射率:光学薄膜的折射率是指光线在薄膜中传播时的折射程度,决定了光的传播速度和路径。

根据折射率的不同,可以制备出不同属性的光学薄膜,如透明薄膜、反射薄膜等。

2.反射率:光学薄膜的反射率是指光线在薄膜表面发生反射的程度,决定了光的反射效果。

反射薄膜广泛应用于光学镜片、反光镜、光器件等领域。

3.透射率:光学薄膜的透射率是指光线透过薄膜并达到基板的程度,决定了光的透射效果。

透射薄膜常用于光学滤波器、镜片涂层、光学器件等领域。

四、光学薄膜的设计与优化光学薄膜的设计与优化是制备高性能光学薄膜的关键。

根据所需的光学性质,可以通过调节不同层次的材料及其厚度,来达到特定的光学效果。

常用的设计方法包括正向设计、反向设计、全息设计等。

通过有效的设计与优化,可以实现特定波长的高反射、高透射、全反射等特性,满足不同光学器件的需求。

总结:光学薄膜是一种具有特殊光学性质的材料,广泛应用于光学领域中。

光学薄膜的原理和用途

光学薄膜的原理和用途

光学薄膜的原理和用途光学薄膜(Optical thin film)是一种特殊的多层膜结构,由多种材料的交替堆积而成,用于控制光的传播和改变光的性质。

它的原理基于光的干涉、反射和透射等现象,通过调控不同介质之间的折射率、厚度和结构等参数,实现对光波的选择性传播和反射,从而实现光的分光、滤波和增透等功能。

光学薄膜广泛应用于光学器件、光学仪器和光学信息存储等领域。

以下将分别介绍光学薄膜的原理和用途。

1.光学薄膜的原理光学薄膜的原理基于光的干涉和反射现象。

当一束光波垂直入射到薄膜表面时,部分光波在不同介质之间的反射和透射过程中发生相位差,从而产生干涉现象。

通过调整薄膜的厚度和材料的折射率,可以控制光波在薄膜内部的反射、透射和干涉现象,实现对光的选择性传播和反射。

光学薄膜的基本结构是由多个不同折射率的材料交替构成的多层膜。

根据不同的应用需求,可以设计出不同的薄膜结构,如全反射薄膜、透射薄膜、反射薄膜等。

通过精确控制薄膜中每一层的材料和厚度,可以实现对光的频率、波长和相位等性质的调控。

2.光学薄膜的用途2.1光学器件光学薄膜在各种光学器件中发挥着重要作用。

例如,在光学镜片和镜面反射器等元件中,通过在玻璃或金属表面沉积光学薄膜,可以显著提高镜面的反射率和透过率,改善光学器件的光学性能。

同时,通过设计多层膜结构,可以实现对特定波长的透射和反射,实现光学滤波和分光仪的功能。

2.2光学仪器光学薄膜在各种光学仪器中也具有广泛应用。

例如,在显微镜和光学显微镜中,通过在镜片上沉积适当的薄膜,可以减少反射和散射的损失,提高成像质量和分辨率。

在光学仪表、激光仪器和光学通信等领域,光学薄膜也可以用于制作光学器件的保护层、反射镜和滤波器等,以实现对光波的控制和操纵。

2.3光学信息存储光学薄膜还广泛应用于光学信息存储领域。

例如,光盘和DVD等光学存储介质中,通过在介质表面沉积光学薄膜,可以实现对激光光束的反射和散射,从而实现对信息的记录和读取。

光学薄膜基础知识

光学薄膜基础知识
光学薄膜材料需要适应各 种环境条件,如湿度、紫 外线等,以保证其光学性 能的稳定。
机械性能
硬度与耐磨性
光学薄膜需要有足够的硬 度和耐磨性,以抵抗摩擦 和划痕对光学表面的影响。
韧性
光学薄膜材料需要具有一 定的韧性,以防止因受到 外力而破裂或变形。
附着力
光学薄膜与基材之间的附 着力需要足够强,以保证 薄膜的稳定性和使用寿命。
表面处理与涂层技术
通过表面处理与涂层技术,可以改善光学薄膜的表面质量、提高附着力、增强抗划伤能力等,从而提高其稳定性 和使用寿命。
降低制造成本
规模化生产
通过规模化生产,可以实现成本的降 低和效率的提高,同时提高产品的可 靠性和一致性。
优化工艺参数
通过优化工艺参数,可以减少生产过 程中的浪费和损耗,降低制造成本。 同时,采用先进的生产设备和管理模 式,也能够实现成本的降低和效率的 提高。Fra bibliotek环保照明
光学薄膜可以用于LED照明设备中,提高光 效和照明质量,降低能耗和热量的产生,同 时还可以实现可调色温、可调亮度等功能, 为环保照明提供更多可能性。
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根据材料分类
光学薄膜可以分为金属膜、介质膜、半导体膜等,不同的材料对光的 反射、透射、吸收等特性有显著差异。
02
光学薄膜的特性
光学性能
反射与透射
光学薄膜能够根据需要改变光的 反射和透射行为,如增反膜增加 反射,减反膜减少反射并增加透
射。
干涉效应
薄膜的厚度和材料会影响光的干涉, 通过调整薄膜的厚度和材料,可以 实现对特定波长的光的干涉增强或 减弱。
光学薄膜广泛应用于光学仪器、摄影 器材、照明设备、显示屏幕等领域, 对提高光学元件的性能和改善光束质 量具有重要作用。

光学薄膜的工作原理及光学性能分析

光学薄膜的工作原理及光学性能分析

光学薄膜的工作原理及光学性能分析一、引言光学薄膜是一种非常重要的光学材料,具有广泛的应用领域,如光学器件、光伏电池、激光技术等。

本文将重点介绍光学薄膜的工作原理以及对其光学性能的分析。

二、光学薄膜的工作原理光学薄膜是由一层或多层透明材料组成的膜层结构,在光学上表现出特定的光学性质。

其工作原理主要涉及薄膜的干涉效应和反射、透射等光学过程。

1. 干涉效应光学薄膜的干涉效应是指光波在不同介质之间反射、透射时,发生相位差导致光波叠加出现干涉现象。

光学薄膜利用干涉效应控制特定波长的光的传播,实现光的反射增强或衰减。

2. 反射和透射光学薄膜的反射和透射性能取决于入射光波的波长和薄膜的光学参数。

当入射光波与薄膜的折射率不同,一部分光波将发生反射,其反射强度与入射波和薄膜参数有关。

另一部分光波将透过薄膜,其透射强度也与入射波和薄膜参数有关。

三、光学薄膜的光学性能分析光学薄膜的光学性能分析是指对其反射、透射、吸收等光学特性进行定量研究。

1. 反射率与透射率的测量反射率和透射率是评价光学薄膜性能的重要指标。

可以通过光谱测量,通过测量入射光、反射光和透射光的强度,计算得到反射率和透射率。

2. 全波段光学性能分析除了对特定波长的光学性能分析外,还需要对光学薄膜在全波段范围内的性能进行研究。

这可以通过利用光学薄膜在不同波长下的反射和透射特性,进行光学模拟和仿真计算得到。

3. 色散性能研究光学薄膜的色散性能是指其折射率随波长的变化关系。

色散性能对光学器件的性能和应用有重要影响。

可以通过光谱色散测量系统测量得到光学薄膜的色散曲线。

4. 热稳定性分析光学薄膜在高温环境下的性能稳定性也是重要的考量指标。

可以通过热循环测试和热稳定性测量仪等设备,对光学薄膜的热稳定性进行评估和分析。

四、光学薄膜的应用光学薄膜由于其独特的光学性质和广泛的应用领域,得到了广泛的应用。

1. 光学器件光学薄膜在光学器件中广泛应用,如反射镜、透镜、滤光片等。

什么是光的光学薄膜和光学多层膜

什么是光的光学薄膜和光学多层膜

什么是光的光学薄膜和光学多层膜?光的光学薄膜和光学多层膜是一种特殊的光学器件,用于控制光的传播和反射特性。

光学薄膜是指由一层或多层具有特定光学性质的薄膜组成的器件。

光学多层膜是由多个光学薄膜层叠而成的器件。

下面将详细介绍光的光学薄膜和光学多层膜的原理、特点和应用。

一、光学薄膜1. 原理光学薄膜是一种由一层或多层具有特定光学性质的薄膜组成的器件。

光学薄膜的光学性质取决于薄膜的折射率、厚度和表面形态。

通过适当选择材料和控制薄膜的厚度,可以实现对光的传播、反射和吸收等特性的控制。

光学薄膜的制备通常使用物理蒸发、化学气相沉积和溅射等技术。

2. 特点光学薄膜具有以下特点:(1)波长选择性:光学薄膜可以选择性地传播、反射或吸收特定波长的光。

通过调节薄膜的厚度和折射率,可以实现对光的波长选择性。

(2)光学性能可调:光学薄膜的光学性能可以通过改变薄膜的组成、结构和厚度等参数进行调节。

这使得光学薄膜在光学器件中具有广泛的应用潜力。

(3)高光学透过率:光学薄膜通常具有高的光学透过率,可以实现对光的高效传输和收集。

3. 应用光学薄膜在光学器件、光学涂层、光学传感和光学显示等领域中有广泛应用。

其中一些重要的应用包括:(1)光学镀膜:光学薄膜可以用于光学镀膜,改变光的反射和透射特性。

例如,将透明薄膜镀在眼镜片上可以减少反射,提高透过率,增加光学舒适度。

光学镀膜还可以用于太阳能电池板、摄像头镜头和车窗等光学器件上,改善光学性能和耐久性。

(2)光学滤光片:光学薄膜可以制备滤光片,用于选择性地吸收或反射特定波长的光。

滤光片可以用于摄影、光学仪器和光学传感器等领域,实现对光谱的控制和调整。

(3)光学反射镜:光学薄膜可以制备反射镜,用于反射特定波长的光。

反射镜广泛应用于激光器、望远镜、显微镜和光学传感器等设备中,实现对光的精确控制和定向。

(4)光学薄膜传感器:光学薄膜可以用于制备光学传感器,用于检测和测量环境中的光学信号。

光学传感器具有高灵敏度、快速响应和广泛检测范围等特点,可应用于环境监测、生物医学和工业控制等领域。

什么是光的光学薄膜和多层膜

什么是光的光学薄膜和多层膜

什么是光的光学薄膜和多层膜?光的光学薄膜和多层膜是一种特殊的光学器件,用于控制光的传播和反射。

它们由透明材料制成,具有特定的厚度和折射率分布,可以实现光的干涉、衍射和透射等效应。

下面我将详细介绍光的光学薄膜和多层膜的原理和应用。

1. 光学薄膜的原理:光学薄膜是由透明材料制成的厚度较小的薄膜。

当光波射入光学薄膜时,部分光被反射,而部分光被透射。

反射和透射光之间的干涉效应决定了光学薄膜的光学性质。

光学薄膜的光学性质与薄膜的厚度和折射率有关。

通过控制薄膜的厚度和折射率,可以实现光的干涉和衍射效应,从而实现对光的传播和反射的控制。

2. 多层膜的原理:多层膜是由多个光学薄膜层叠加而成的光学器件。

每个薄膜层的厚度和折射率都可以不同,通过调整每个层的参数,可以实现对光的更精确的控制。

多层膜的工作原理基于光的多次反射和干涉效应。

当光波穿过多层膜时,它会在不同的薄膜层之间发生多次反射和透射。

这些反射和透射光之间的干涉效应决定了多层膜的光学性质。

3. 光学薄膜和多层膜的应用:-光学薄膜和多层膜广泛应用于光学涂层、反射镜和透镜等光学器件中。

通过控制薄膜的厚度和折射率,可以实现对光的反射和透射的控制,从而实现对光学器件的性能的优化。

-光学薄膜和多层膜在光学滤波器和光学镀膜中也具有重要应用。

例如,通过选择合适的薄膜层的参数,可以实现对特定波长区域的光的选择性透射或反射,从而实现光学滤波器的功能。

-光学薄膜和多层膜还被广泛应用于光学传感器和光学记录介质等领域。

通过调整膜层的参数,可以实现对光的敏感度、分辨率和信噪比等性能的优化。

总之,光的光学薄膜和多层膜是一种特殊的光学器件,用于控制光的传播和反射。

它们通过控制薄膜的厚度和折射率,实现光的干涉、衍射和透射等效应。

深入了解光的光学薄膜和多层膜的原理和应用,有助于优化光学器件的设计和性能,推动光学技术的研究和应用。

光学薄膜-基础知识

光学薄膜-基础知识
稳定性和光学性能。
热导率
表示薄膜材料导热的能 力,影响光学薄膜的散
热性能。
光学常数
描述薄膜材料对光传播 的影响,如折射率、消
光系数等。
机械性能参数
硬度
表示薄膜材料的抗划痕能力, 影响光学薄膜的耐用性。
弹性模量
表示薄膜材料的刚度,影响光 学薄膜的稳定性和抗冲击能力 。
抗张强度
表示薄膜材料抵抗拉伸的能力 ,影响光学薄膜的耐用性和稳 定性。
反射率
表示光在薄膜表面反射的比例,影响光的利 用率。
吸收率
表示光被薄膜吸收的比例,影响光的损耗。
透射率
表示光透过薄膜的比例,影响光的透过效果。
干涉效应
由于多层薄膜对光的干涉作用,影响光的相 位和振幅。
物理性能参数
密度
薄膜材料的密度,影响 光学薄膜的质量和稳定
性。
热膨胀系数
薄膜材料受热后的膨胀 程度,影响光学薄膜的
更稳定的性能等。
多功能化
光学薄膜正朝着多功能化的方向发 展,如抗反射、抗眩光、增透、偏 振等功能,以满足不同应用场景的 需求。
环保化
随着环保意识的提高,光学薄膜的 环保性能也受到了越来越多的关注, 如使用环保材料、降低生产过程中 的环境污染等。
技术挑战
制造工艺
光学薄膜的制造工艺非常复杂, 需要高精度的设备和技术,如何 提高制造工艺的稳定性和重复性
02
它是一种重要的光学元件,广泛 应用于各种领域,如显示、照明 、通信、摄影等。
光学薄膜的特性
01
02
03
高反射性
通过选择合适的膜层材料 和厚度,可以获得高反射 率,用于增强光的反射效 果。
高透射性
通过调整膜层的折射率和 厚度,可以获得高透射率, 用于提高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的透射效果。
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光学薄膜技术1、薄膜应力研究的重要性光学多层膜系统已经广泛的应用于微电子系统,光学系统等,而由于薄膜应力的存在,对系统的功能与可靠性产生很大的影响,它不仅会直接导致薄膜的龟裂、脱落,使薄膜损坏,而且会作用基体,使基体发生形变,从而使通过薄膜元件的光波今日推荐:等离子体状态对薄膜微结构的影响注:本文使用PECVD方法在电阻率为4~7cm的n型Si(100)衬底上沉积SiC薄膜,实验装置为一内径为50mm 的水平石英管,外置加热炉及13.56MHz的射频源。

衬底经过甲苯、丙酮、乙醇的超声波清洗后经10min 的氢等离子体蚀刻。

...点击“等离子体状态对薄膜微结构的影响”查看详情。

光学薄膜技术:1、薄膜应力研究的重要性光学多层膜系统已经广泛的应用于微电子系统,光学系统等,而由于薄膜应力的存在,对系统的功能与可靠性产生很大的影响,它不仅会直接导致薄膜的龟裂、脱落,使薄膜损坏,而且会作用基体,使基体发生形变,从而使通过薄膜元件的光波前发生畸变,影响传输特性。

更重要的是,薄膜在激光辐照下,由于应力的存在,加速了薄膜内热力耦合作用,是其破坏的敏感因素,因此很有必要研究光学多层膜系统中的残余应力,并设法控制其发展。

2、薄膜应力的成因薄膜应力主要包括热应力与生长应力:热应力是当薄膜从沉积温度冷却到室温的过程中,由于薄膜与基底的热膨胀系数不同引起的;生长应力存在于所有镀膜方法(如真空蒸发、阴极溅射或气相沉积)制作的薄膜中,其最大值可达109N/m2。

它的大小与由薄膜和基底材料以及制备工艺条件有关。

3、光学薄膜缺陷的特点薄膜缺陷的研究大约从1970开始,刚开始薄膜缺陷被表征为薄膜表面特征,认为是一种典型的粗糙度,在一些文献中薄膜缺陷被描述为节瘤。

Guenther首先对光学薄膜缺陷进行研究,他指出节瘤是在镀膜过程中对外部干扰颗粒形状相似复制而形成的;现在薄膜缺陷越来越引起人们的重视,很多文献建立了薄膜节瘤缺陷模型,其中Lettsl第一次提出了节瘤缺陷形成的经验模型,另外,Kardar 提出了一种薄膜生长的非线性连续模型,Tren通过对HfO2/SiO2多层膜缺陷一系列的研究,认为当节瘤颗粒非常小时,节瘤生长模型是无效的,但是同时认为当节瘤颗粒非常大时,由于屏蔽效应会产生更加复杂的缺陷结构。

薄膜缺陷类型很多,按照缺陷的性质,可以分为杂质缺陷、电致缺陷、结构缺陷、化学缺陷、力学缺陷以及热缺陷等等;按照缺陷的形貌来分,大致有结瘤缺陷、陷穴缺陷、条状缺陷及其它形状不规则的复杂缺陷。

一般来说,缺陷的类型、密度、大小随膜层材料,沉积工艺以及表面清洁度的不同而不同。

对激光薄膜来说,根据实验观察,主要有节瘤与陷穴缺陷。

基本薄膜材料名称:钇(Y)三氧化二钇,(Y2O3)使用电子枪蒸镀,该材料性能随膜厚而变化,在500nm 时折射率约为1.8.用作铝保护膜其极受欢迎,特别相对于800—12000nm区域高入射角而言,可用作眼镜保护膜,且24小时暴露于湿气中.一般为颗粒状和片状.名称:二氧化铈(CeO2)使用高密度的钨舟皿(较早使用)蒸发,在200℃的基板上蒸着二氧化铈,得到一个约为2.2的折射率,在大约3000nm 有一吸收带其折射率随基板温度的变化而发生显著变化,在300℃基板500nm 区域折射率为2.45,在波长短过400nm 时有吸收,传统方法蒸发缺乏紧密性,用氧离子助镀可取得n=2.35(500nm)的低吸收性薄膜,一般为颗粒状,还可用一增透膜和滤光片等.名称:氧化镁(MgO)必须使用电子枪蒸发因该材料升华,坚硬耐久且有良好的紫外线(UV)穿透性,250nm 时n=1.86, 190nm 时n=2.06. 166nm 时K 值为0.1, n=2.65.可用作紫外线薄膜材料.MGO/MGF2膜堆从200nm---400nm 区域透过性良好,但膜层被限制在60层以内(由于膜应力)500nm 时环境基板上得到n=1.70.由于大气CO2的干扰,MGO 暴露表面形成一模糊的浅蓝的散射表层,可成功使用传统的MHL 折射率3层AR 膜(MgO/CeO2/MgF2).名称:硫化锌(ZnS)折射率为2.35, 400—13000nm的透光范围,具有良好的应力和良好的环境耐久性, ZnS 在高温蒸着时极易升华,这样在需要的膜层附着之前它先在基板上形成一无吸附性膜层,因此需要彻底清炉,并且在最高温度下烘干,花数小时才能把锌的不良效果消除.HASS 等人称紫外线(UV)对ZNS 有较大的影响,由于紫外线在大气中导致15—20nm 厚的硫化锌膜层完全转变成氧化锌(ZNO).应有:分光膜,冷光膜,装饰膜,滤光片,高反膜,红外膜.名称:二氧化钛(TIO2)TIO2由于它的高折射率和相对坚固性,人们喜欢把这种高折射率材料用于可见光和近红外线区域,但是它本身又难以得到一个稳定的结果.TIO2, TI2O3. TIO, TI ,这些原材料氧—钛原子的模拟比率分别为:2.0, 1.67, 1.5, 1.0, 0. 后发现比率为1.67的材料比较稳定并且大约在550nm生成一个重复性折射率为2.21的坚固的膜层,比率为2的材料第一层产生一个大约2.06的折射率,后面的膜层折射率接近于2.21.比率为1.0的材料需要7个膜层将折射率2.38降到2.21.这几种膜料都无吸收性,几乎每一个TIO2蒸着遵循一个原则:在可使用的光谱区内取得可以忽略的吸收性,这样可以降低氧气压力的限制以及温度和蒸着速度的限制.TIO2需要使用IAD助镀,氧气输入口在挡板下面.TI3O5比其它类型的氧化物贵一些,可是很多人认为这种材料不稳定性的风险要小一些,PULKER等人指出,最后的折射率与无吸收性是随着氧气压力和蒸着温度而改变的,基板温度高则得到高的折射率.例如,基板板温度为400℃时在550纳米波长得到的折射率为2.63,可是由于别的原因,高温蒸着通常是不受欢迎的,而离子助镀已成为一个普遍采用的方法其在低温甚至在室温时就可以得到比较高的折射,通常需要提供足够的氧气以避免(因为有吸收则降低透过率),但是可能也需要降低吸收而增大镭射损坏临界值(LDT).TIO2的折射率与真空度和蒸发速度有很大的关系,但是经过充分预熔和IAD助镀可以解决这一难题,所以在可见光和近红外线光谱中,TIO2很受到人们的欢迎.在IAD助镀TIO2时,使用屏蔽栅式离子源蒸发则需要200EV,而用无屏蔽栅式离子源蒸发时则需要333EV或者更少一些,在那里平均能量估计大约是驱动电压的60%,如果离子能量超过以上数值,TIO2将有吸收.而SIO2有电子枪蒸发可以提供600EV碰撞(离子辐射)能量而没有什么不良效应.TIO2/SIO2制程中都使用300EV的驱动电压,目的是在两种材料中都使用无栅极离子源,这样避免每一层都改变驱动电压,驱动电压高低的选择取决于TIO2所允许的范围,而蒸着速度的高低取决于完全致密且无吸收膜所允许之范围.TIO2用于防反膜,分光膜,冷光膜,滤光片,高反膜,眼镜膜,热反射镜等,黑色颗粒状和白色片状,熔点:1175℃TIO2用于防反膜, 装饰膜, 滤光片, 高反膜TI2O3用于防反膜滤光片高反膜眼镜膜名称:氟化钍(ThF4)260—12000nm以上的光谱区域,是一种优秀的低折射率材料,然而存在放射性,在可视光谱区N从 1.52降到1.38(1000nm区域)在短波长趋近于1.6,蒸发温度比MGF2低一些,通常使用带有凹罩的舟皿以免THF4良性颗粒火星飞溅出去,而且形成的薄膜似乎比MGF2薄膜更加坚固.该膜在IR光谱区300NM小水带几乎没有吸收,这意味着有望得到一个低的光谱移位以及更大的整体坚固性,在8000到12000NM完全没有材料可以替代.名称: 二氧化硅(SIO2)经验告诉我们,,氧离子助镀(IAD)SIO将是SIO2薄膜可再现性问题的一个解决方法,并且能在生产环境中以一个可以接受的高速度蒸着薄膜.SIO2薄膜如果压力过大,薄膜将有气孔并且易碎,相反压力过低薄膜将有吸收并且折射率变大,,需要充分提供高能离子或氧离子以便得到合乎需要的速度和特性,必要是需要氧气和氩气混合充气,但是这是热镀的情况,冷镀时这种性况不存在.SIO2用于防反膜,冷光膜,滤光片,绝缘膜,眼镜膜,紫外膜.无色颗粒状,折射率稳定,放气量少,和OS-10等高折射率材料组合制备截止膜,滤光片等.名称: 一氧化硅(SIO)制程特性:棕褐色粉状或细块状.熔点较低,可用钼舟或钛舟蒸发,但需要加盖舟因为此种材料受热直接升华.使用电子枪加热时不能将电子束直接打在材料上而采用间接加热法.制备塑料镜片时,一般第一层是SIO,可以增加膜的附着力.名称:OH-5(TIO2+ZrO2)蒸气成分为:ZRO,O2,TIO,TIO2呈褐色块状或柱状尼康公司开发之专门加TS--ェート系列抗反射材料,折射率受真空度,蒸发速率,氧气压力的影响很大,蒸镀时不加氧或加氧不充分时,制备薄膜会产生吸收现象,但是我们在实际应用时没有加氧也比较好用.名称:二氧化镐(ZrO2)ZrO2具有坚硬,结实及不均匀之特性,该薄膜有是需要烘干以便除去它的吸收,其材料的纯度及为重要,纯度不够薄膜通常缺乏整体致密性,它得益于适当使用IAD来增大它的折射率到疏松值以便克服它的不均匀性.目前纯度达到99.99%基本上解决了以上的问题.SAINTY等人成功地使用ZRO2作为铝膜和银膜的保护膜,该膜层(指ZRO2)是在室温基板上使用700EV氩离子助镀而得到的.一般为白色柱状或块状,蒸发分子为ZRO,O2.制程特性:白色颗粒,柱状,或块状,粉状材料使用钨舟或钼舟.颗粒状,粉状材料排杂气量较多,柱状或块状较少.真空度小于2*10-5Torr条件下蒸发可得到较稳定的折射率,真空度大于5*10-5Torr时蒸发,薄膜折射率逐渐变小。

蒸镀时加入一定压力的氧气可以改善其材料之不均匀性。

名称:氟化镁(MgF2)MGF2作为1/4波厚抗反射膜普遍使用来作玻璃光学薄膜,它难以或者相对难以溶解,而且有大约120NM真实紫外线到大约7000nm的中部红外线区域里透过性能良好。

OLSEN,MCBRIDE等人指出从至少200NM到6000NM的区域里,2.75MM 厚的单晶体MGF2是透明的,接着波长越长吸收性开始增大,在10000NM透过率降到大约2%,虽然在8000—12000NM区域作为厚膜具有较大的吸收性,但是可以在其顶部合用一薄膜作为保护层.不使用IAD助镀,其膜的硬度,耐久性及密度随基板的温度的改变而改变的.在室温中蒸镀,MGF2膜层通常被手指擦伤,具有比较高的湿度变化.在真空中大约N=1.32,堆积密度82%,使用300(℃)蒸镀,其堆积密度将达到98%,N=1.39它的膜层能通过消除装置的擦伤测试并且温度变化低,在室温与300(℃)之间,折射率与密度的变化几乎成正比例的.在玻璃上冷镀MGF2加以IAD助镀可以得到300(℃)同等的薄膜,但是125—150EV能量蒸镀可是最适合的.在塑料上使用IAD蒸镀几乎强制获得合理的附着力与硬度.经验是MGF2不能与离子碰撞过于剧烈.制程特性:折射率稳定,真空度和速率对其变化影响小预熔不充分或蒸发电流过大易产生飞溅,造成镜片”木”不良.在打开档板后蒸发电流不要随意加减,易飞溅.基片须加热到高的张应力白色颗粒状,常用于抗反射膜,易吸潮.购买时应考虑其纯度.名称:三氧化二铝(AL2O3)普遍用于中间材料,该材料有很好的堆积密度并且在200—7000NM区域的透明带,该制程是否需要加氧气以试验分析来确定,提高基板温度可提高其折射率,在镀膜程式不可理更改情况下,以调整蒸发速率和真空度来提高其折射率.制程特性:白色颗粒状或块状,结晶颗粒状等.非结晶状材料杂气排放量高,结晶状材料相对较少.折射率受蒸着真空度和蒸发速率影响较大,真空不好即速率低则膜折射率变低;真空度好蒸发速率较快时,膜折射率相对增大,接近1.62AL2O3蒸发时会产生少量的AL分子造成膜吸收现象,加入适当的O2时,可避免其吸收产生.但是加氧气要注意不要影响到它的蒸发速率否则改变了它的折射率.名称:OS-10(TIO2+ZrO2)制程特性:棕褐色颗粒状.杂气排放较大,预熔不充分或真空度小于5*10-5Torr时蒸发,其折射率会比2.3小,帮必须充分预熔且蒸发真空度希望大于上述这数值.蒸发此种材料时宜控制衡定的蒸发速率,材料可添加重复使用,为减少杂气排放量,尽量避免全数使用新材料.蒸气中的TI和TIO和O2反应生成TIO2常用于制备抗反射膜和SIO2叠加制备各种规格的截止膜系和滤光片等.名称:锗(Ge)稀有金属,无毒无放射性,主要用于半导体工业,塑料工业,红外光学器件,航天工业,光纤通讯等.透光范围2000NM---14000NM,n=4甚至更大,937(℃)时熔化并且在电子枪中形成一种液体,然后在1400(℃)轻易蒸发.用电子枪蒸发时它的密度比整体堆积密度低,而用离子助镀或者镭射蒸镀可以得到接近于松散密度.在锗基板上与THF4制备几十层的8000---12000NM带通滤光片,如果容室温度太高吸收将有重大变化,在240--280(℃)范围内,在从非晶体到晶体转变的过程中GE有一个临界点.名称:锗化锌(ZnGe)疏散的锗化锌具有一个比其相对较高的折射率,在500NM时N=2.6,在可见光谱区以及12000—14000NM区域具有较少的吸收性并且疏散的锗化锌没有其材质那么硬.使用钽舟将其蒸发到150摄氏度的基板上制备SI/ZnGe及ZnGe/LaF3膜层试图获到长波长IR渐低折射率的光学滤镜.名称:氧化铪(HfO2)在150摄氏度的基板上有用电子枪蒸着,折射率在2.0左右,用氧离子助镀可能取和得2.05—2.1稳定的折射率,在8000—12000NM区HFO2用作铝保护膜外层好过SIO2无色圆盘状或灰色颗粒状和片状.名称:碲化铅(PbTe)是一种具有高折射率的IR材料,作为薄膜材料在3800---40000NM是透明的,在红外区N=5.1—5.5,该材料升华,基板板温度250摄氏度是有益的,健康预防是必要的,在高达40000NM时使用效果很好,别的材料常常用在超过普通的14000NM红外线边缘.名称:铝氟化物(ALF3)可以在钼中升华,在190—1000NM区域有透过性,N=1.38,有些人声称已用在EXIMER激光镜,它无吸收性,在250—1000NM区域透过性良好.ALF3是冰晶石,是NaALF4的一个组成部分,且多年来一直在使用,但是在未加以保护层时其耐久性还未为人知.名称:铈(Ce)氟化物Hass等人研究GeF3,他们使用高密度的钨舟蒸发发现在500NM时N=1.63,并且机械强度和化学强度令人满意,他们指出在234NM和248NM的吸收最大,而在波长大过300NM时吸收可以忽略.FUJIWARA用钼舟蒸发CEF3和CEO2混合物,得到一个1.60---2.13的合乎需要的具有合理重复性的折射率,他指出该材料的机械强度和化学强度都令人满意.名称:氟化钙(CaF2)CaF2是Heavens提出来的,它可以在10-4以上的压力下蒸发获得一个约为1。

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