薄膜光學(xué)9-167911ppt課件

1、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介APS1104德國Leybold中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介APS1104真空室內(nèi)情況中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介 鏡片懸掛 機(jī)構(gòu)中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介薄膜的聚集密度： P=薄膜中固

2、體部分的體積：薄膜的總體積薄膜的P在0.750.95之間，而大塊材料P為1牢固度和硬度、耐潮濕本領(lǐng)下降、光的散射和吸收損失加大導(dǎo)致耐激光損傷能力下降，折射率隨外界環(huán)境發(fā)生變化柱狀結(jié)構(gòu)柱狀結(jié)構(gòu)薄膜的為光結(jié)構(gòu)與大塊材料不同呈多孔的柱狀結(jié)構(gòu)中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介改進(jìn)蒸發(fā)工藝、改善膜層的微觀結(jié)構(gòu)基本的思路：附加一定的能量到被鍍的表面上去，利用這些能量移開弱束縛的粒子，使達(dá)到基板的材料粒子有高的遷移率。由于附加了能量，膜料粒子可以穿透比較遠(yuǎn)的距離，去找到一個有比較強(qiáng)束縛的位置。從而使膜層的結(jié)構(gòu)得到改善。

3、具體實(shí)施辦法：在膜層沉積的同時，利用電子、光子、離子將能量附加到基底上去，這不僅有利于清潔被鍍表面，也增加了膜層的致密度。 近十幾年的趨勢是利用荷能的離子完成基片清潔和改善膜層結(jié)構(gòu)的任務(wù)近20年來圍繞電子束蒸發(fā)出現(xiàn)的三種先進(jìn)蒸發(fā)工藝離子輔助反應(yīng)離子鍍等離子體增強(qiáng)離子輔助薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 離子輔助IAD IAD技術(shù)是在電子束蒸發(fā)的同時用離子束轟擊，離子由離子源產(chǎn)生，離子束由柵極引出，電子槍和離子源各自獨(dú)立工作。膜層在離子的轟擊作用下獲得能量，使結(jié)構(gòu)得到改善。薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝

4、簡介蒸發(fā)工藝簡介中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所反應(yīng)離子鍍 反應(yīng)離子鍍RIP是個混合蒸發(fā)的過程：在電子槍蒸發(fā)的同時，等離子體發(fā)生源燈絲與電子槍蒸發(fā)材料的坩堝之間產(chǎn)生放電，被引入的反應(yīng)氣體與蒸發(fā)材料都被部分電離為等離子體，并在電場中被加速，在氣體放電中離子與離子、離子與電子發(fā)生碰撞并反應(yīng)，在荷能粒子的轟擊下薄膜凝結(jié)基底表面。 薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所離子體增強(qiáng)的離子輔助技術(shù) 等離子源采用熱陰極、筒狀陽極及軸向發(fā)散形磁場，在輔助沉積過程中，放電氣體(Ar氣

5、)進(jìn)入APS源，放電產(chǎn)生的等離子體在交叉電磁場的作用下被拔出APS，并在電磁場作用下漂向基板，放電氣體形成的等離子體形成一個園維體充滿基板下的空間。這時充入反應(yīng)氣體(O2等)，等離子體電離并激活反應(yīng)氣體及從電子槍蒸發(fā)出的材料分子，并在基板上得到符合化學(xué)計量比的電介質(zhì)薄膜。 薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介控制系統(tǒng)時間顏色光學(xué)控制石英晶體震蕩控制中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所

6、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介光學(xué)膜厚監(jiān)控系統(tǒng)中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介石英晶體法監(jiān)控膜厚，主要是利用了石英晶體的兩個效應(yīng)，即壓電效應(yīng)和質(zhì)量負(fù)荷效應(yīng)。 石英晶體壓電效應(yīng)的固有頻率不僅取決于其幾何尺寸，切切割類型而且還取決于晶片的厚度。當(dāng)品片上鍍了某種膜層，使品片的厚度增大，則品片的固有頻率會相應(yīng)的衰減。石英晶體的這個效應(yīng)是質(zhì)量負(fù)荷效應(yīng)。石英晶體膜厚監(jiān)控儀就是通過測量頻率或與頻率有關(guān)的量進(jìn)行膜厚測量的中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所薄薄 膜膜 光光 學(xué)學(xué) 蒸發(fā)工藝簡介蒸發(fā)工藝簡介輔助系統(tǒng)加溫 溫度測量與控制充氣 真空度測量與壓強(qiáng)控制 工件架 公、自 轉(zhuǎn) ，均勻性調(diào)整離子轟擊 直流與射頻比較片架 透射、反射、內(nèi)反射中國科學(xué)院長春