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發(fā)布時間:2021-04-17 12:17  
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常用的光學(xué)鍍膜有哪些?
雖然薄膜的光學(xué)現(xiàn)象早在17世紀就為人們所注意,但是把光學(xué)薄膜作為一個課題進行專門研究卻開始于20世紀30年代以后,這主要因為真空技術(shù)的發(fā)展給各種光學(xué)薄膜的制備提供了先決條件。發(fā)展到今日,光學(xué)薄膜已得到很大發(fā)展,光學(xué)薄膜的生產(chǎn)已逐步走向系列化、程序化和專業(yè)化,但是,在光學(xué)薄膜的研究中還有不少問題有待進一步解決,光學(xué)薄膜現(xiàn)有的水平在不少工作中還不能滿足要求,需要提高。在理論上,不但薄膜的生長機理需要搞清光學(xué)薄膜,而且薄膜的光學(xué)理論,特別是應(yīng)用于極短波段的光學(xué)理論也有待進一步完善和改進。在工藝上,人們還缺乏有效的手段實現(xiàn)對薄膜淀積參量的精準控制,這樣,薄膜的生長就具有一定程度的隨機性,薄膜的光學(xué)常數(shù)、薄膜的厚度以及薄膜的性能也就具有一定程度的不穩(wěn)定性和盲目性,這一切都限制了光學(xué)薄膜質(zhì)量的提高。所以,光學(xué)薄膜發(fā)展至今也可以說是一個飛躍性的進步了,今天首先賡旭光電小編和大家一起來認識一下生活當中常見的幾種光學(xué)薄膜。
一,減反射膜:又稱增透膜,它的主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等光學(xué)表面的反射光,從而增加這些元件的透光量,減少或消除系統(tǒng)的雜散光。
簡單的增透膜是單層膜,它是鍍在光學(xué)零件光學(xué)表面上的一層折射率較低的薄膜。當薄膜的折射率低于基體材料的折射率時,兩個界面的反射系數(shù)r1和r2具有相同的
光學(xué)薄膜:位相變化。如果膜層的光學(xué)厚度是某一波長的四分之一,相鄰兩束光的光程差恰好為π,即振動方向相反,疊加的結(jié)果使光學(xué)表面對該波長的反射光減少。適當選擇膜層的折射率,使得r1和r2相等,這時光學(xué)表面的反射光可以完全消除。
一般情況下,采用單層增透膜很難達到理想的增透效果,為了在單波長實現(xiàn)零反射,或在較寬的光譜區(qū)達到好的增透效果,往往采用雙層、三層甚至更多層數(shù)的減反射膜。圖1的a、b、c分別繪出Kg玻璃表面的單層、雙層和三層增透膜的剩余反射曲線。
真空鍍膜機濺射工藝
真空鍍膜機濺射工藝主要用于真空鍍膜機濺射刻蝕和薄膜沉積兩個方面。濺射刻蝕時,被刻蝕的材料置于靶極位置,受Ar離子的轟擊進行刻蝕??涛g速率與靶極材料的濺射產(chǎn)額、離子流密度和濺射室的真空度等因素有關(guān)。真空鍍膜機濺射刻蝕時,應(yīng)盡可能從真空鍍膜機濺射室中除去濺出的靶極原子。常用的方法是引入反應(yīng)氣體,使之與濺出的靶極原子反應(yīng)生成揮發(fā)性氣體,通過真空系統(tǒng)從濺射室中排出。沉積薄膜時,濺射源置于靶極,受Ar離子轟擊后發(fā)生濺射。如果靶材是單質(zhì)的,則在襯底上生成靶極物質(zhì)的單質(zhì)薄膜;若在濺射室內(nèi)有意識地引入反應(yīng)氣體,使之與濺出的靶材原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而淀積于襯底,便可形成靶極材料的化合物薄膜。通常,制取化合物或合金薄膜是用化合物或合金靶直接進行濺射而得。在濺射中,濺出的原子是與具有數(shù)千電子伏的高能離子交換能量后飛濺出來的,其能量較高,往往比蒸發(fā)原子高出1~2個數(shù)量級,因而用濺射法形成的薄膜與襯底的粘附性較蒸發(fā)為佳。
若在濺射時襯底加適當?shù)钠珘?,可以兼顧襯底的清潔處理,這對生成薄膜的臺階覆蓋也有好處。另外,用真空鍍膜機濺射法可以制備不能用蒸發(fā)工藝制備的高熔點、低蒸氣壓物質(zhì)膜,便于制備化合物或合金的薄膜。濺射主要有離子束濺射和等離子體濺射兩種方法。離子束濺射裝置中,由離子槍提供一定能量的定向離子束轟擊靶極產(chǎn)生濺射。離子槍可以兼作襯底的清潔處理和對靶極的濺射。為避免在絕緣的固體表面產(chǎn)生電荷堆積,可采用荷能中性束的濺射。中性束是荷能正離子在脫離離子槍之前由電子中和所致。離子束濺射廣泛應(yīng)用于表面分析儀器中,對樣品進行清潔處理或剝層處理。由于束斑大小有限,用于大面積襯底的快速薄膜淀積尚有困難。等離子體真空鍍膜機濺射也稱輝光放電濺射。產(chǎn)生濺射所需的正離子來源于輝光放電中的等離子區(qū)。靶極表面必須是一個高的負電位,正離子被此電場加速后獲得動能轟擊靶極產(chǎn)生濺射,同時不可避免地發(fā)生電子對襯底的轟擊。
真空鍍膜機蒸發(fā)系統(tǒng)介紹
真空鍍膜機蒸發(fā)系統(tǒng)主要指成膜裝置部分,鍍膜機器的成膜裝置很多,有電阻加熱、電子槍蒸發(fā)、磁控濺射、射頻濺射、離子鍍等多種方式,鄙人就電阻加熱和電子槍蒸發(fā)兩種方式作介紹,因為此兩種方式我應(yīng)用的比較多。
電阻蒸發(fā)根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理是目前為止應(yīng)用多,廣泛的蒸發(fā)方式,也是應(yīng)用時間長的蒸發(fā)方式。它的工作方式是,將鎢片做成船狀,然后安裝在兩個電極中間,在鎢舟中央加上藥材,再緩緩給電極通電,電流通過鎢舟,鎢舟通電發(fā)熱,這些低電壓,大電流使高熔點的鎢舟產(chǎn)生熱量,再熱傳導(dǎo)給鍍膜材料,當鎢舟的熱量高于鍍膜材料熔點的時候,材料就升華或者蒸發(fā)了,此方法由于操作方便,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,故被很多設(shè)備應(yīng)用,但是其蒸發(fā)出來的薄膜由于致密性不佳,加上很多材料無法采用這種方式蒸鍍,所以其有一定局限性。鎢舟蒸發(fā)鍍膜材料的時候,材料的熔點必須小于鎢舟的熔點,否則就沒有辦法進行。
磁控濺射鍍膜設(shè)備如何使用效率才高?
磁控濺射鍍膜設(shè)備如何使用效率才高? 這就需要增加氣體的理化效率。增加氣體的離化效率能夠有效的提高濺射的效率。 通常在健身過程中,經(jīng)過加速的入射離子轟擊靶材陰極表面的時候,會產(chǎn)生電子發(fā)射,而這些在陰極表面產(chǎn)生的電子開始向陽極加速進入負輝光區(qū),和中性氣體原子進行碰撞,產(chǎn)生的自持的輝光放電所需離子。電子在平均只有程隨著電子能量的增大而增大,隨著氣壓的增大而減小,特別是在遠離陰極的地方產(chǎn)生,它們的熱壁損失也是非常大的,這主要是因為其離化效率低。 因此可以加上一平行陰極表面的磁場就能夠?qū)⒊跏茧娮酉拗圃陉帢O范圍內(nèi),能夠有效的增加氣體原子的梨花效率,從而提高磁控濺射鍍膜設(shè)備的濺射效率。
