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光學(xué)鍍膜技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：

2021-09-15

在蒸發(fā)沉積時(shí)，真空室中的源材料受到加熱或電子束轟擊而蒸發(fā)。蒸氣冷凝在光學(xué)表面上。在蒸發(fā)期間，通過精確控制加熱，真空壓力，基板定位和旋轉(zhuǎn)可以制造出具有特定厚度的均勻光學(xué)鍍膜。

　　1、蒸發(fā)沉積

　　在蒸發(fā)沉積時(shí)，真空室中的源材料受到加熱或電子束轟擊而蒸發(fā)。蒸氣冷凝在光學(xué)表面上。在蒸發(fā)期間，通過精確控制加熱，真空壓力，基板定位和旋轉(zhuǎn)可以制造出具有特定厚度的均勻光學(xué)鍍膜。

　　蒸發(fā)具有相對(duì)溫和的性質(zhì)，會(huì)使鍍膜變得松散或多孔。這種松散的鍍膜具有吸水性，改變了膜層的有效折射率，將導(dǎo)致性能降低。通過離子束輔助沉積技術(shù)可以增強(qiáng)蒸發(fā)鍍膜，在該過程中，離子束會(huì)對(duì)準(zhǔn)基片表面。這增加了源材料相對(duì)光學(xué)表面的粘附性，產(chǎn)生更多應(yīng)力，使得鍍膜更致密，更耐久。

　　2、離子束濺射(IBS)

　　在離子束濺射(IBS)時(shí)，高能電場(chǎng)可以加速離子束。這種加速度使得離子具有顯著的動(dòng)能。在與源材料撞擊時(shí)，離子束會(huì)將靶材的原子“濺射”出來。

　　這些被濺射出來的靶材離子(原子受電離區(qū)影響變?yōu)殡x子)也具有動(dòng)能，會(huì)在與光學(xué)表面接觸時(shí)產(chǎn)生致密的膜。IBS是一種精確的，重復(fù)性強(qiáng)的技術(shù)。

　　3、等離子體濺射

　　等離子體濺射是一系列技術(shù)的總稱，例如高級(jí)等離子體濺射和磁控管濺射。不管是哪種技術(shù)，都包括等離子體的產(chǎn)生。

　　等離子體中的離子經(jīng)加速射入源材料中，撞擊松散的能量源離子，然后濺射到目標(biāo)光學(xué)元件上。雖然不同類型的等離子體濺射具有其獨(dú)特的性質(zhì)和優(yōu)缺點(diǎn)，不過我們可以將這些技術(shù)集合在一起，因?yàn)樗鼈兙哂泄餐墓ぷ髟?，它們之間的差異，相比這種鍍膜技術(shù)與本文中涉及的其他鍍膜技術(shù)之間的差異小得多。

　　4、原子層沉積

　　與蒸發(fā)沉積不同，用于原子層沉積(ALD)的源材料不需要從固體中蒸發(fā)出來，而是直接以氣體的形式存在。盡管該技術(shù)使用的是氣體，真空室中仍然需要很高的溫度。

　　在ALD過程中，氣相前驅(qū)體通過非重疊式的脈沖進(jìn)行傳遞，且脈沖具有自限制性。這種工藝擁有獨(dú)特的化學(xué)性設(shè)計(jì)，每個(gè)脈沖只粘附一層，并且對(duì)光學(xué)件表面的幾何形狀沒有特殊要求。因此這種工藝使得我們可以高度的對(duì)鍍層厚度和設(shè)計(jì)進(jìn)行控制，但是會(huì)降低沉積的速率。

　　5、亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)化表面

　　小于光波長(zhǎng)的表面結(jié)構(gòu)已成為光學(xué)界的一門研究課題，其靈感來自于飛蛾眼睛上的紋理圖案。表面紋理化仍然是一種發(fā)展中的技術(shù)，與傳統(tǒng)的薄膜鍍膜交替沉積高折射率材料和低折射率材料不同的是，它需要改變基片表面的結(jié)構(gòu)。

　　紋理表面上的特征可以是隨機(jī)的或周期性的，猶如飛蛾眼睛的圖案。對(duì)于亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)化表面的制造，如果想要周期性的圖案，我們可以采用光刻法，如果想要隨機(jī)的圖案，我們可以采用改進(jìn)的等離子體蝕刻。

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