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光學鍍膜技術

發(fā)布時間：

2021-09-15

在蒸發(fā)沉積時，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，基板定位和旋轉可以制造出具有特定厚度的均勻光學鍍膜。

　　1、蒸發(fā)沉積

　　蒸發(fā)具有相對溫和的性質，會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，將導致性能降低。通過離子束輔助沉積技術可以增強蒸發(fā)鍍膜，在該過程中，離子束會對準基片表面。這增加了源材料相對光學表面的粘附性，產生更多應力，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，高能電場可以加速離子束。這種加速度使得離子具有顯著的動能。在與源材料撞擊時，離子束會將靶材的原子“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)也具有動能，會在與光學表面接觸時產生致密的膜。IBS是一種精確的，重復性強的技術。

　　3、等離子體濺射

　　等離子體濺射是一系列技術的總稱，例如高級等離子體濺射和磁控管濺射。不管是哪種技術，都包括等離子體的產生。

　　等離子體中的離子經加速射入源材料中，撞擊松散的能量源離子，然后濺射到目標光學元件上。雖然不同類型的等離子體濺射具有其獨特的性質和優(yōu)缺點，不過我們可以將這些技術集合在一起，因為它們具有共同的工作原理，它們之間的差異，相比這種鍍膜技術與本文中涉及的其他鍍膜技術之間的差異小得多。

　　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，氣相前驅體通過非重疊式的脈沖進行傳遞，且脈沖具有自限制性。這種工藝擁有獨特的化學性設計，每個脈沖只粘附一層，并且對光學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鍍層厚度和設計進行控制，但是會降低沉積的速率。

　　5、亞波長結構化表面

　　小于光波長的表面結構已成為光學界的一門研究課題，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，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構。

　　紋理表面上的特征可以是隨機的或周期性的，猶如飛蛾眼睛的圖案。對于亞波長結構化表面的制造，如果想要周期性的圖案，我們可以采用光刻法，如果想要隨機的圖案，我們可以采用改進的等離子體蝕刻。