基本薄膜材料特点(2)

oplvjhmkha

名称：二氧化硅（SIO2）

% W$ p  \  V1 T经验告诉我们：氧离子助镀（IAD）SIO将是SIO2薄膜可再现性问题的一个解决方法，并且能在生産环境中以一个可以接受的高速度蒸着薄膜。
5 J/ `8 g8 B9 ]2 X
SIO2薄膜如果压力过大，薄膜将有气孔并且易碎，相反压力过低薄膜将有吸收并且折射率变大，需要充分提供高能离子或氧离子以便得到合乎需要的速度和特性，必要时需要氧气和氩气混合充气，但是这是热镀的情况，冷镀时这种情况不存在。
3 x8 d5 C" j* T
6 u: t4 l2 b$ P9 h% }SIO2用於防反膜，冷光膜，滤光片，绝缘膜，眼镜膜，紫外膜。

+ O2 h1 ]( ^! y3 ^8 W
透光范围（nm）
N （550nm）
) U8 {, F* p5 D 蒸发温度（℃）
" u9 A, W7 g' {2 v: P2 K" G/ a  r% h5 G 蒸发源
; S5 S7 }( E% x9 p; j/ k: m 应用
4 ?* z. q" D( r  n3 i4 g" j 杂气排放量

200-2000
1?46
) p0 s. a# I" t 1800-2200
电子枪
- X  {& D4 w! G2 G" X4 R# G( E


6 \4 L& V  C! ~1 s* H3 _; t 少
3 S9 W( ^5 ^$ O
$ L4 S4 {, t  `0 k( {% G' K9 o昇华
( Y- L) `9 I# }- V9 R
( R7 P0 p! W; b& x; H3 J: w
1 I. S( ?( J9 x- Z, C+ w& B, }
# r! Y. z2 ^% R2 ^无色颗粒状，折射率稳定，放气量少，和OS-10等高折射率材料组合制备截止膜，滤光片等。
/ I* B4 y; b, P. f% m0 c5 L' w& a( S
名称：一氧化硅（SIO）
. ]; N% i* ?7 |
- N3 A8 B! j2 p$ ]+ \9 N2 F; Q透光范围（nm）
/ S4 Q0 O5 H7 Z! U( U& T- X/ @ N （550nm）
; q4 x- s) w3 u( b& F. W 蒸发温度（℃）
. d( ?5 C7 f: F+ r9 Z 蒸发源
% p$ B- D* m2 Z  L6 ]1 l 应用
% o) G9 Z" ], D5 t 方式
* [5 ?6 C& z: Q5 E
600-8000
: {) K! r9 W2 R. S" V 1?55at550nm

, E5 l: i# k4 V  ~3 t  d1?8at1000nm

0 c9 R: J. f$ z+ [4 N) a, S1?6at7000nm
! s6 e1 |5 g6 J) b. E 1200-1600
电子枪钼钽舟
冷光膜

7 b# L2 l& u* e; c0 L装饰膜
# C9 |! z# Q2 v: C2 S  k. C
3 b2 H( f/ B4 ]% A9 B保护膜
昇华
# A' f, x- t, e& h0 e" x
% \! }* Y3 W/ Q4 C% [

, b1 Z$ L, ~% `' V/ _  Q$ t制程特性：棕褐色粉状或细块状。
# {( j5 k5 v% d
1 o! f' J- \$ o熔点较低，可用钼舟或钛舟蒸蒸日上发，但需用加盖舟因为此种材料受热直接昇华。

; a1 s; V& v- t6 m5 y使用电子枪加热时不能将电子束直接打在材料上而采用间接加热法。
; y3 c% l7 ]) f/ I, W
制备塑胶镜片时，一般第一层是SIO，可以增加膜的附着力。
6 u2 S% K, J* Z6 C+ ?2 b+ V


名称：OH-5（TIO2+ZrO2）
' q) E) K% Z+ o+ j0 h  z4 x. f
透光范围（nm）
N （550nm）
蒸发温度（℃）
+ |. V: h2 W6 ?, p1 T! a- k7 t 蒸发源
9 q& Q" i: {$ \( \, g; D 应用
* E6 r) N$ ~  q3 i5 T6 d 排放杂气量
2 ]1 G- l4 o. Z. u# c5 Q
300-8000
2?1
约2400
电子枪
增透
一般
' N* U% ?( P, [  M

0 f0 Z" M3 {* w- [4 H2 L
蒸气成分为ZrO，O2，TIO，TIO2

棕褐色块状或柱状。
8 B3 I2 [3 i( D  @4 s
尼康公司开发之专门加TS--ユート系列抗反射材料。

! q, _' `- G! O折射率受真空度，蒸发速率，O2压力的影响很大。

* Q( k5 z* T  w/ F蒸镀时不加氧或加氧不充分时，制备薄膜会産生吸收现象。

( o, I4 J6 c" J& Z名称：二氧化镐（ZrO2）

ZrO2具有坚硬，结实及不均匀之特性。该薄膜有时需要烘乾以便除去它的吸收。其材料的纯度及为重要，纯度不够薄膜通常缺乏整体致密性，它得益於适当使用IAD来增大它的折射率到疏松值以便克服它的不均匀性。目前纯度达到99?99/基本上解决以上问题。Sainty等人成功地使用ZRO2作为铝膜和银膜的保护膜，该膜层（指ZrO2）是在室温基板上使用700eV氩离子助镀而得到的。一般为白色柱状或块状，蒸气分子为ZrO，O2。



( {3 [& E- T! d8 N) _, d
; D+ A# g! B0 ]& O
透光范围（nm）
! P# f0 h- L  `1 B5 f' ~. q- c N （500nm）
蒸发温度（℃）
蒸发源
应用
! Y1 _( c2 V" ?% k 排放杂气量

& t" i) P1 |1 X; n320-7000
2?05

2 at 2000
约2500
电子枪
! I5 a3 _. m2 S- n3 L8 o 加硬膜
2 W% {9 _5 ^+ y( c5 \3 _; s; a7 w
增透膜

: B$ ~/ i- _4 f2 c眼镜膜
6 D* A! y1 n7 I  g 一般

5 E5 ?& j' W0 s- \4 q! R6 h; c

  b% p- m. Q' L3 `2 t制程特性：
' k9 Z6 K: K" h% U3 L' P2 w
7 B' j# v$ m" f) a0 }+ n白色颗粒状，柱状或块状，粉状材料使用钨舟或钼舟
5 {4 F! Q7 |" ^0 M5 S$ h- k
7 c* W& E7 ?+ j) b% e5 D4 o6 C: [颗粒状，粉状材料排杂气量较多，柱状或块状较少。

# R& e3 |+ E( ]真空度小於2*10-5 Torr条件下蒸发可得到较稳定的折射率，真空度大於 5*10-5 Torr 时蒸，膜折射率会稍下降。

: U5 \  V* H/ n9 {材料连续蒸着时会産生不均质性，即开始折射率为2随着光学厚度的增长，折射率逐渐变小。
8 x: E4 m. ]; p8 h- J$ A' `0 R
( b8 M% j  ]1 T- J- e2 u$ D蒸镀时加入一定压力的氧气可以改善其材料之不均质性。

4 g7 K/ _  r# h8 I! f名称：氟化镁（MgF2）
9 v; f$ A* A2 `2 x
MGF2作为1/4波厚抗反射膜被普遍使用来作玻璃光学薄膜，它难以或者相对难以溶解，而且会大约120nm的真实紫外线到大约7000nm的中部红外线区域里透过性能良好。Olsen，Mcbride指出从至少200nm到6000nm的区域里，2?75mm厚的单晶体，
1 T6 P. ]7 c9 y% E% z# |7 f0 V
7 C: u6 i( g( b, QMgF2是透明的，接着波长越长吸收性开始增大，在10000nm透过率降到大约2%，虽然在8000—12000nm区域作为厚膜具有较大的吸收性，但是可以在其顶部合用一薄膜作为保护区层。
. k; H4 Q! E% F0 l, b; B* E8 \
# C" r/ T$ M) D# L2 H! n% A, q不使用IAD助镀，其膜的硬度，耐久性及密度随基板的温度的改变而改变的。在室温中蒸镀，MgF2膜层通常被手指擦伤，具有比较高的湿度变化。在真空中大约n =1?32，堆积密度82%，使用300℃蒸镀，其堆积密度将达98%，n =1?39它的膜层能通过消除装置的擦伤测试并且温度变化低，在室温与300℃之间，折射率与密度的变化几乎成正比例的。

, M- F* _) `. s% z/ u# R在玻璃上冷镀MGF2加以IAD助镀可以得到300℃同等的薄膜，但是125—150eV能量蒸镀可能是最适合的。在塑胶上使用IAD蒸氟化镁几乎强制获得合理的附着力与硬度。经验是MGF2不能与离子碰撞过於剧烈。
2 c: ?0 f% d0 a8 O" O- b
透光范围（nm）
0 t* q7 I3 V1 P6 X! z! z( ~ N （550nm）
蒸发温度（℃）
蒸发源
应用
排放杂气量

200-7000
9 U! f5 S. p' g5 S  O2 E 1?38
约1100
电子枪
! N% ?  X* z5 D8 N2 k! ~" J
6 a5 x* e0 i# d4 \钼钽钨
增透

: I0 y8 `: U2 z2 e3 Q: F. ^0 R( E! G4 f装饰
3 _' H  ?/ {" A1 E
眼镜
+ a7 d& S/ F% V/ \  b# e 少

# m! Y: V2 u5 b2 x. Z# Y0 m" aMgF2
' i3 h7 X/ S4 `: j' g- r$ M, n4 N' F
（MgF2）2

: O# J# h8 @. ?4 c
; {9 m/ P* n1 T* _4 ?4 g) j! c" I
制程特性：折射率稳定，真空度和速率的变化影响小
3 }' d7 G# f1 N
" A# g. Y- q7 `7 m7 A预熔不充分或蒸发电流过大易産生飞溅，造成镜片“木”不良
9 s, X6 H3 k2 P3 b/ L, V
在挡板打开後蒸发电流不要随意加减，易飞溅。
% y2 B6 L& K/ g3 s3 C4 n0 N
& k3 }% E1 t( ~! J# b( ]白色结晶颗粒，常用於抗反射膜，易吸潮。购买时考虑其纯度。