電子束蒸發(fā)法工藝對(duì)蒸發(fā)鍍膜設(shè)備TiO薄膜折射率的影響

電子束蒸發(fā)法工藝對(duì)TiO2薄膜折射率的影響鍍制工藝對(duì)TiO2薄膜折射率的影響在蒸發(fā)鍍制薄膜的過(guò)程中,各種工藝參數(shù)都影響著薄膜的折射率。所以選取適當(dāng)?shù)墓に噮?shù),研討工藝參數(shù)對(duì)薄膜折射率的影響是必要的。詳細(xì)工藝參數(shù)及薄膜折射率見(jiàn)表1。表1鍍膜工藝參數(shù)及薄膜折射率

基片溫度對(duì)薄膜折射率的影響TiO2薄膜的折射率范圍很寬,為2.2～2.7,可實(shí)踐上在無(wú)離子源輔助蒸發(fā)的情況下,折射率會(huì)低于2.2。這是由于在用常規(guī)熱蒸發(fā)方法制備的薄膜存在疏松的柱狀構(gòu)造呵斥的。而適當(dāng)?shù)奶岣呋瑴囟瓤梢允故杷傻臉?gòu)造得到一定程度的改善,提高薄膜的結(jié)晶度,從而提高膜的折射率?；瑴囟雀呖梢源龠M(jìn)失氧的TiO2蒸汽分子與氧分子的反響,從而減少TiO2的失氧,有助于折射率值的提高;另外由于水分子在玻璃基板上化學(xué)解吸的溫度要求較高,高溫會(huì)促使水分子的解吸,也可以提高折射率。隨著基片溫度的添加,基片上原子的遷移率增大,晶格上的缺陷減小,晶粒尺寸添加,膜料分子的聚集程度越大,膜層的聚集密度就會(huì)越大,膜的折射率也就越高。從表1可以看出,折射率最大值出如今基片溫度為200℃時(shí),因此適當(dāng)提高蒸鍍時(shí)的基片溫度,對(duì)獲得高折射率是很有效果的。真空度對(duì)薄膜折射率的影響真空度的影響主要有二個(gè)方面。一方面氣相碰撞使TiO2分子動(dòng)能損失,另一方面蒸發(fā)分子要與剩余氣體之間進(jìn)展化學(xué)反響。由此可知,剩余氣體的壓強(qiáng)和成分都必需加以控制。對(duì)于真空度,由表1在2×10-2Pa左右是適宜的,這個(gè)壓強(qiáng)下的氧氣分子曾經(jīng)足夠與TiO2分子反響。假設(shè)壓強(qiáng)過(guò)大,氧氣分子過(guò)多,碰撞會(huì)使TiO2分子動(dòng)能損失,而且會(huì)對(duì)電子槍燈絲的壽命和性能有影響。真空度的高低會(huì)改動(dòng)真空室內(nèi)的剩余氣體分子的數(shù)量。真空度越高,膜料分子在向基片運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中與其它分子碰撞的時(shí)機(jī)就越小,到達(dá)基片的膜料分子的動(dòng)能就越大,膜層越致密,折射率越高。但反響蒸發(fā)中,必需保證有一定的反響氣體壓強(qiáng),以獲得很好的化學(xué)計(jì)量比。從表1可以看到,隨著真空度的降低,折射率的整體程度在下降。實(shí)驗(yàn)得到的薄膜折射率較大出現(xiàn)在任務(wù)壓強(qiáng)較低的情況?？梢?jiàn)較低的反響氣體分壓,可以添加薄膜的折射率。堆積速率對(duì)薄膜折射率的影響堆積acdb,蒸發(fā)鍍膜設(shè)備httphcvac/taxonomy/term/32,速率大會(huì)使成膜的粒子動(dòng)能添加,原子在基底外表的挪動(dòng)速率添加,因此添加了凝結(jié)速率,添加了粒子的生長(zhǎng)速率,也加速了粒子的接合。堆積速率過(guò)高或過(guò)低均對(duì)薄膜的性能不利,由表1可知,堆積速率為0.1nm·s-1或0.3nm·s-1時(shí)折射率都小于堆積速率為0.2nm·s-1時(shí)的折射率。隨著堆積速率的添加,折射率整體程度先添加后減小。堆積速率過(guò)低,成核率也較低,堆積分子會(huì)在基片外表有充分的時(shí)間進(jìn)展遷移,從堅(jiān)持系統(tǒng)的自在能處于最低形狀的要求出發(fā),薄膜中的晶粒將在某些低指數(shù)晶面上出現(xiàn)擇優(yōu)生長(zhǎng),這樣就會(huì)呵斥膜的構(gòu)造松散,密度較小,留下很多缺陷引起水分的吸收,對(duì)膜性能極為不利。提高堆積速率可以添加薄膜生長(zhǎng)初期的形核密度,從而使結(jié)晶細(xì)化,膜密度也隨之增大。同時(shí)堆積速率的添加會(huì)減少薄膜中的氣體分子的含量,相應(yīng)的也會(huì)提高折射率。但是堆積速率過(guò)高,在蒸發(fā)過(guò)程中引起失氧的TiO2分子來(lái)不及與氧反響以補(bǔ)充失去的氧,使堆積出來(lái)的膜的成分達(dá)不到理想值,會(huì)對(duì)折射率有影響。而且到達(dá)基片外表的堆積原子來(lái)不及規(guī)律陳列,呵斥大量的晶格缺陷,薄膜外表粗糙,吸收添加。所以比較適宜的堆積速率應(yīng)為0.2nm·s-1。其他工藝條件的能夠影響除了上述工藝條件,還有離子轟擊和膜料蒸汽分子入射角等要素對(duì)薄膜的光學(xué)性質(zhì)也存在潛在的影響。蒸鍍前離子轟擊一方面起著清潔基片、添加附著力的作用,另一方面會(huì)增大外表粗糙度和添加靜電荷。蒸鍍后的離子轟擊普通可提高膜層的密度因此使薄膜的折射率增高;蒸汽分子入射的方向與基片堆積外表法線的夾角稱(chēng)為膜料蒸汽分子入射角,它影響著膜層的生長(zhǎng)特性和堆積密度,從而導(dǎo)致光學(xué)性能的變化。綜上所述,要得到折射率較高的薄膜,最正確工藝參數(shù)為:基片溫度200℃、真空度2×10-2Pa、堆積速率0.2nm/s。相關(guān)文章：有機(jī)玻璃基材外表電子束蒸鍍鉻-鋁-二氧化硅薄膜實(shí)驗(yàn)資料與方法有機(jī)玻璃蒸發(fā)鍍鋁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及鋁膜分析電子束蒸發(fā)法工藝對(duì)TiO2薄膜折射率的