基本薄膜材料特点(2)

oplvjhmkha

名称：二氧化硅（SIO2）

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。
  W2 J% s; j7 @' [4 p
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。

0 c) v: f6 F& x+ O- P4 BSIO2用於防反膜，冷光膜，滤光片，绝缘膜，眼镜膜，紫外膜。


# [* U. @* x/ n0 b9 X6 P透光范围（nm）
* W! |6 K+ S# \% y  t N （550nm）
蒸发温度（℃）
1 B. a. p9 m5 o 蒸发源
( W& E( J5 t5 E  m, E 应用
* d8 h7 [1 \/ Y" f 杂气排放量

200-2000
1?46
( O: |* U: M7 i! X& F- L! |& U! x 1800-2200
6 Z% M6 N" T, F2 y 电子枪
0 Q6 b" S: K$ T2 I: ~" C

0 ~* o$ X0 G8 o; W6 X
" o- e  i0 D) T) D3 v 少

昇华
: X' F+ Z7 P3 f, U: d9 ~


& e& x# l3 a( g  g- j. e9 h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。
) G" P' o3 Z. K6 [/ j& P2 ~% m7 I
5 j3 X2 q2 K0 U; P  Y名称：一氧化硅（SIO）

透光范围（nm）
. M0 X  S/ b" o8 ]4 T! X- u% c N （550nm）
- F& f! H  ~7 V2 Z: V 蒸发温度（℃）
  G5 X* ?+ A! c  {: D7 t, A: f 蒸发源
  h8 I$ g5 x1 S- P 应用
5 ^5 v* O* m. F8 p  w 方式
6 q1 I; M2 e6 N+ ^. ~
- F1 @  B+ s: B2 U! S- @600-8000
# F, w3 ?4 j; z' F 1?55at550nm

1?8at1000nm

$ o7 r/ l  B0 F; r/ ~  L9 K/ Q1?6at7000nm
; h  e* |* D3 r# e9 Z7 J 1200-1600
( X, m  y, _: e, a) u 电子枪钼钽舟
6 b8 n! u! I2 {& n) f& e 冷光膜

: u  L/ k9 X/ E装饰膜

保护膜
昇华
: }" K  _& d- g1 i' t& J

+ M- t- X( N9 B; o+ Z4 Z7 X
0 V, p( m% @% {% b制程特性：棕褐色粉状或细块状。
/ `6 j, E7 I6 F+ G' Y
( \) S3 a4 H2 y( F  t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。

# o3 S2 G# H3 x4 a4 @% F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。

, ~5 A- x/ S* Z0 K, x制备塑胶镜片时，一般第一层是SIO，可以增加膜的附着力。
6 ^! t+ n2 I% l
/ ?4 ~$ g: ^2 Z' {+ X

名称：OH-5（TIO2+ZrO2）

. q. ~) o) f' j- v5 p透光范围（nm）
$ }7 s: |# J3 G/ D! v4 }+ {& I N （550nm）
2 Q* I" r3 C3 k 蒸发温度（℃）
蒸发源
% ~" X7 ~: o0 @! z: n% `# Q; H1 Y 应用
6 G4 b9 |( S5 n# J8 D 排放杂气量

! I% E3 z+ ~) E2 ^" }300-8000
# p* r/ u* ^2 m1 d' S. g% H 2?1
4 M. s. a- Y+ N 约2400
电子枪
增透
* t9 T0 D7 x  o0 x3 k6 S7 p, t4 H 一般


/ J3 S. j1 X% K- P
蒸气成分为ZrO，O2，TIO，TIO2
9 B+ N, ^) ]3 c
棕褐色块状或柱状。

尼康公司开发之专门加TS--ユート系列抗反射材料。

折射率受真空度，蒸发速率，O2压力的影响很大。

7 D9 a$ `1 |- B蒸镀时不加氧或加氧不充分时，制备薄膜会産生吸收现象。
, r% K5 q$ D" T( q
名称：二氧化镐（ZrO2）
7 D( a4 _( G; o+ J& U; ^7 m
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。

: R& l* `# w8 ^0 Q

( b9 d7 W" {* A! K" ]- O! I
. }. y) H( G7 q9 m# F; }9 I2 d
+ l+ L' O( C% l# V透光范围（nm）
% v5 Q% ]$ Y. o) e N （500nm）
# m- A- e7 O  ?3 ^) [! u: t 蒸发温度（℃）
# Z$ c" E1 I0 `9 y 蒸发源
应用
排放杂气量

320-7000
2?05

2 at 2000
约2500
电子枪
; Y( p6 C9 v/ F( r) p5 D0 q6 I9 m 加硬膜

" O' W' ?; P5 d8 U9 |; t2 }增透膜
* q# h8 Q9 c6 r  o
( ?3 Q4 |8 A% T2 F( ]眼镜膜
0 A& J" a2 A3 R2 N* K- F  b8 L 一般
& C# n8 w* P/ i/ X
4 M& A, e3 Q8 p5 e+ M
# q7 a4 ~# P% m0 C( [. K
6 m) u( s( P4 _  v. i制程特性：

' u8 {4 X- l6 p  V4 A, m# G白色颗粒状，柱状或块状，粉状材料使用钨舟或钼舟

: ?  X+ @9 a; I/ f7 \7 b7 b0 K颗粒状，粉状材料排杂气量较多，柱状或块状较少。

# O7 v% n9 H- c9 X" 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。
* }! K4 e1 w/ W# L4 ?! D. M9 i9 w! D
: w7 |% W8 S7 g: \+ x7 h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。

" c% \( r# F  Y  T6 r' Q) _蒸镀时加入一定压力的氧气可以改善其材料之不均质性。

名称：氟化镁（MgF2）

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，

MgF2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。

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。

+ F6 O5 B* g7 u& K- X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。
  ]) _9 a/ A6 L! b( v4 M
8 m5 U$ x/ a3 Q' q9 I9 Y透光范围（nm）
N （550nm）
蒸发温度（℃）
蒸发源
6 L6 w; s7 d3 c5 P  B 应用
排放杂气量
1 n% ?% [! p8 p. h$ o3 c7 F
+ ]/ r" O5 i. s/ T' b200-7000
1?38
约1100
电子枪
5 O+ A6 a! F! J- x
钼钽钨
; \& h! J# e: l# d% K 增透

装饰
" m) q( K- q$ h0 i& L: d
眼镜
9 H1 i8 j* g# c) G8 ~4 A* @% {% M 少

MgF2

4 u3 C# ]/ D( c- T+ Y) H- \0 l（MgF2）2

! u5 K1 F/ K" F6 W# K
: p7 N& L7 |9 k4 M" @3 A" O
制程特性：折射率稳定，真空度和速率的变化影响小

预熔不充分或蒸发电流过大易産生飞溅，造成镜片“木”不良
& W* {! c# O. y4 f- Q9 ?6 _
在挡板打开後蒸发电流不要随意加减，易飞溅。
. Z# M5 s6 h* S* S* m
6 ?) C9 L1 j# D5 E3 u白色结晶颗粒，常用於抗反射膜，易吸潮。购买时考虑其纯度。