光學(xué)薄膜理論培訓(xùn)1-利達(dá)光電(編輯修改稿)
2025-02-07 19:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)：包括基板溫度、蒸發(fā)速率、真空度 薄膜主要性質(zhì)： （ 1）光學(xué)性質(zhì)：包括折射率、各項(xiàng)異性、吸收、散射、光學(xué)穩(wěn)定性等 （ 2）機(jī)械性質(zhì)：包括硬度、附著力、應(yīng)力 （ 3）抗激光損傷。 基板處理 （ 1）拋光 （ 2）基板清潔 清洗方法主要有：酸洗、洗滌劑、有機(jī)溶劑和超聲波清洗等。 制備參數(shù) 制備參數(shù)主要有：基板溫度、淀積速率、真空度、充氧 （ 1）基板溫度 ① 提高基板溫度，使膜料蒸汽與基板的反應(yīng)更劇烈，提高膜層與基板的結(jié)合力，并形成更加致密的薄膜，提高膜層的折射率。 ② 基板溫度必須適當(dāng)。溫度過(guò)高，可能形成大顆粒凝結(jié)或材料分解，甚至膜層發(fā)霧。 ③ MgF2的鍍膜溫度必須大于 250℃ ，最好在 300℃ 以上； OS50的鍍膜溫度，不用 IAD的最好在 300℃ 以下，使用 IAD的最好在 200℃ 以下。 （ 2）沉積速率 ① 薄膜淀積過(guò)程是薄膜材料分子在基板上吸附、遷移、凝結(jié)和解吸的一個(gè)綜合平衡過(guò)程。 ② 蒸發(fā)速率較低時(shí)，吸附原子在其平均停留時(shí)間內(nèi)能充分進(jìn)行表面遷移，凝結(jié)只能在大的凝結(jié)體上進(jìn)行，反蒸發(fā)嚴(yán)重，所以膜層結(jié)構(gòu)松散。反之，淀積速率提高，結(jié)構(gòu)較緊密，但由于缺陷增多而使內(nèi)應(yīng)力增大。 ③ OS50、 SiO H MgF2的速率一般為多少？ （ 3）真空度 ① 真空度的高低使沉積分子產(chǎn)生碰撞的情況不同，造成蒸汽分子到達(dá)基底的動(dòng)能不同，形成膜層的致密程度不同。 ② 提高真空度，可提高膜層的致密性，減小膜層的吸收。 ③ IR、 AR膜系的設(shè)定真空度一般是多少？ （ 4）充氧 ① 在鍍膜過(guò)程中，有許多氧化物容易失去部分的氧，造成薄膜的吸收。 ② 沖入適當(dāng)?shù)难鯕?，有利于減少膜層吸收。 ③ OS50 no IAD、 SiO2 、 MgF H4時(shí)的充氧一般為多少？ 膜層厚度均勻性 （ 1）影響因素： ① 膜料的純度、是否受潮，以及形狀、高低、加料的虛實(shí)等。 ② 坩堝位置是否偏。 ③ 光斑的大小、形狀、位置。 ④ 修正板裝配是否到位、升降是否正常、有無(wú)變形。 ⑤ 盤(pán)、工裝有無(wú)變形，是否放置到位。 ⑥ 真空度的高低。 ⑦ 基板溫度的高低。 ⑧ 蒸發(fā)速率的快慢。 ⑨ 充氧的大小。 ⑩ 使用 IAD的，離子源安裝是否到位。 膜層厚度均勻性 （ 2）修正板的修剪方法 ① 使用拉線法將修正板劃分為與盤(pán)上每一圈對(duì)應(yīng)的區(qū)域。 ② 做單層，一般為 550nm的 3~7個(gè)極值。 ③ 根據(jù)單層曲線找出一直列樣品中每一圈的波峰（或波谷）的波長(zhǎng)。 （注：盡量選擇接近控制波長(zhǎng)的那組波峰或者波谷） ④ 選出一個(gè)基準(zhǔn)波長(zhǎng)，用每一圈的波峰（或波谷）波長(zhǎng)減去基準(zhǔn)波長(zhǎng)，得到波長(zhǎng)差值。 （注：基準(zhǔn)波長(zhǎng)盡量選取平均值，也可波峰或波谷最集中的區(qū)域，這樣會(huì)減少修剪的圈數(shù)） ⑤ 根據(jù)波長(zhǎng)差 1nm、修剪 1mm，“ +”的補(bǔ)、“ ”的剪的原則進(jìn)行修剪。 ⑥ 重復(fù) ② ~④ ，直至均勻性滿足要求。 五、常用用的鍍膜材料 ，多用于高反射膜 良好膜料應(yīng)具備的特性： （ 1）具有良好的透明度， 吸收小 高折射率材料在可見(jiàn)區(qū)的消光系數(shù)比低折射率材料大 10～ 100倍以上。 （ 2）具有 穩(wěn)定的、重復(fù)性良好的折射率 （ 3）膜料本身具有 良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)性能 （ 4）薄膜與基板，薄膜與薄膜之間要 有良好的附著力 常用的鍍膜材料在 550nm的折射率 材料 MgF2 SiO2 折射率 材料 M2 Al2O3 折射率 低折射率材料 中間折射率材料 材料 H4 Ta2O5 Nb2O5 OS50 折射率 高折射率材料 六、薄膜厚度監(jiān)控技術(shù) 膜厚有三種概念：即幾何厚度、光學(xué)厚度和質(zhì)量厚度。 1. 幾何厚度：表示薄
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