基本薄膜材料特点(3)

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基本薄膜材料特点(3)



3 E; Q5 V! J  h名称：三氧化二铝（AL2O3）
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普遍用作中间材料，该材料有很好的堆积密度并且在200—7000nm区域的透明带，该制程是否需要加氧气以试验分析来确定，提高基板温度可提高其折射率，在镀膜程式不可更改情况下，以调整蒸发速率和真空度来提高其折射率。



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1 Q" B$ _1 f7 O0 A/ C. N制程特性：白色颗粒状或块状，结晶颗粒状等。

非结晶状材料杂气排放量高，结晶状材料相对较少
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' |8 U/ P! o; S6 a, i折射率受蒸着真空度和蒸发速率的影响较大，真空不好即速率低则膜折射率变低；真空度好蒸发速率较快时，膜折射率相对增大，接近1?62。
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1 o4 d, ]: m; }1 V* wAL2O3蒸发时，会産生少量的AL分子，造成膜吸收现象，加入适当的O2时，可避免其吸收産生。

8 s) o" y4 |1 C5 Y& K* z0 b名称：OS—10（TIO2+ZrO2）



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制程特性：棕褐色颗粒状。
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; k& u5 B1 R7 g* v杂气拜谢量大，预熔不充分或真空度 ?5*10-5 Torr时蒸发，其折射率会比2?3小，故必须充分预熔且蒸发真空度希望?2*10-5 Torr.

率有成反比的趋向，蒸发此种材料时宜控制衡定的蒸发速率。
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3 C, \/ d1 T3 o& O% x材料可添加重复使用，为减少杂气排放量，尽量避免全数使用新材料。

蒸气中的TI和TIO和O2反应生成TIO2。
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常用於制备抗反射膜和SIO2叠加制备各种规格的截止膜系和滤光片等。

0 @  |  u& w, N4 z6 ?3 y名称：锗（Ge）
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" O. Z6 _* T/ z9 j% @9 G 稀有金属，无毒无放射性，主要用於半导体工业，塑胶工业，红外光学器件，航天工业，光纤通讯等。
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2 T  y) D/ c- q% O4 j$ t7 o4 [ 透光范围2000nm—14000nm，n =4甚至更大，937℃时熔化并且在电子枪中形成一种液体，然後在1400℃轻易蒸发。用电子枪蒸发时它的密度比整体堆积密度低，而用离子助镀或者镭射蒸着可以得出接近於松散密度。
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在Ge基板上与ThF4制备几十层的8000—12000nm带通滤光片，如果容室温度太高吸收性将有重大变化，在240--280℃范围内，在从非晶体到晶体转变的过程中Ge有一个临界点。

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名称：锗化锌（ZnGe）

. q, g! H! O2 Y4 S7 x 疏散的ZnGe具有一个比其相对较高的折射率，在500nm n=2?6
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，在可见光谱区以及12000—14000nm区域具有较少的吸收性并且疏散的ZnGe没有其材质那麽硬。使用钽舟将其蒸发到150℃的基板上制备Si/ZnGe及ZnGe/LaF3膜层试图获到长波长IR渐低折射率的光学滤镜。
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名称：氧化铪（HfO2）
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在150℃的基板用电子枪蒸着，折射率在2?0左右，用氧离子助镀可能取得2?05--2?1稳定的折射率，在8000—12000nm区HfO2用作铝保护外层好过SiO2。



无色圆盘状或灰色颗粒和片状。

名称：碲化铅（PbTe）
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是一种具有最高折射率的IR材料，作为薄膜材料在3800—40000nm是透明的，在红外区n=5?1—555，该材料昇华，基板温度250℃是有益的，健康预防是必要的。在高达40000nm时使用效果很好。别的材料常常用在超过普通的14000nm红外线边缘。

名称：铝氟化物（ALF3）
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可以在钼中昇华，在190nm—1000nm区域有透过性，n =1?38，有些人声称已用过Eximer激光镜，它无吸收性，在250--1000nm区域透过性良好。ALF3是冰晶石，是NaALF4的一个组成部分，且多年来一直在使用，但是在未加以保护层时耐久性还未为人知。

名称：铈（Ce）氟化物
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  N3 u2 f. a+ _9 u Hass等人研究CeF3，他们使用高密度的钨舟蒸发发现在500nm时n =1?63，并且机械强度和化学强度令人满意，他们指出在234nm和248nm的吸收最大，而在波长大过大300nm时吸收可以忽略。Fujiwara用钼舟蒸蒸日上发CeF3和CeO2混合物，得到一个1?60--2?13的合乎需要的具有合理重复性的折射率，他指出该材料的机械强度和化学强度都令人满意。
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名称：氟化钙（CaF2）
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CaF2是Heavens提出来的，它可以在10-4以上的压力下蒸发获得一个约为 1?23-- 1?28的折射率。可是他说最终的膜层不那麽令人满意。在室温下蒸着氟化钙其堆积密度大约0?57，这与Ennos给出的疏散折射率1?435相吻合，这说明该材料不耐用并容易随温度变化而变化。，原圾的高拉应力随膜厚而降低，膜厚增大导致大量的可见光散射。可以用钨，钽或钼舟蒸发且会昇华，在红外线中其穿透性超过12000nm，它没有完整的致密性似乎是目前其利用受到限制的原因，随着IAD蒸着氟化物条件的改善这种材料的使用前景更为广阔。

, C' V0 t* K- s$ ^名称：氟化钡（BaF2）

与氟化钙具有相似的物理特性，在室温上蒸着氟化钡，使用较低的蒸着速度时材料的堆积密度约为 0?66，并且密度变化与蒸着速度增大几乎成正比，在速度为20nm/s堆积密度高达0?83，它的局限性又是它缺乏完全致密性。透过性在高温时移到更长的波长。所以目前它只能用在红外膜。


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, X; K6 w& I. e+ ?' ?7 d1 L 名称：氟化铅（PbF2）

氟化铅在UV中可用作高折射率材料，在300nm时，n =1?998，该材料与钼，钽，钨舟接触时折射率将降低，因此需要用铂或陶瓷皿。Ennos指出氟化铅具有相对较低的应力，开始是压力，随着膜厚度的增加张力明显增大，但这与蒸着速度无关。