常用镀膜材料特性

常用镀膜材料特性
名称:二氧化钛(TIO2)
TIO2由于它的高折射率和相对坚固性,人们喜欢把这种高折射率材料用于可见光和近红外线区域,但是它本身又难以得到一个稳定的结果.TIO2, TI2O3. TIO, TI ,这些原材料氧—钛原子的模拟比率分别为:2.0, 1.67, 1.5, 1.0, 0. 后发现比率为1.67的材料比较稳定并且大约在550nm生成一个重复性折射率为2.21的坚固的膜层,比率为2的材料第一层产生一个大约2.06的折射率,后面的膜层折射率接近于2.21.比率为1.0的材料需要7个膜层将折射率2.38降到2.21.这几种膜料都无吸收性,几乎每一个TIO2蒸着遵循一个原则:在可使用的光谱区内取得可以忽略的吸收性,这样可以降低氧气压力的限制以及温度和蒸着速度的限制.TIO2需要使用IAD助镀,氧气输入口在挡板下面.
TI3O5比其它类型的氧化物贵一些,可是很多人认为这种材料不稳定性的风险要小一些,PULKER等人指出,最后的折射率与无吸收性是随着氧气压力和蒸着温度而改变的,基板温度高则得到高的折射率.例如,基板板温度为400时在550纳米波长得到的折射率为2.63,可是由于别的原因,高温蒸着通常是不受欢迎的,而离子助镀已成为一个普遍采用的方法其在低温
甚至在室温时就可以得到比较高的折射,通常需要提供足够的氧气以避免(因为有吸收则降低透过率),但是可能也需要降低吸收而增大镭射损坏临界值(LDT).TIO2的折射率与真空度和蒸发速度有很大的关系,但是经过充分预熔和IAD助镀可以解决这一难题,所以在可见光和近红外线光谱中,TIO2很受到人们的欢迎.
TIO2用于防反膜,分光膜,冷光膜,滤光片,高反膜,眼镜膜,热反射镜等,黑颗粒状和白片状,熔点:1175
透光范围(nm)
飞机加油车折射率(N)500nm
蒸发温度(
蒸发源
应用
杂气排放量
400--12000
2.35
2000-2200
电子
防反膜,增透
TIO2用于防反膜, 装饰膜, 滤光片, 高反膜
TI2O3用于防反膜  滤光片  高反膜  眼镜膜
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,并且能在生产环境中以一个可以接受的高速度蒸着薄膜.
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,必要是需要氧气和氩气混合充气,但是这是热镀的情况,冷镀时这种性况不存在.
SIO2用于防反膜,冷光膜,滤光片,绝缘膜,眼镜膜,紫外膜.
透光范围(nm)
折射率(N)550nm
蒸发温度(
蒸发源
模锻锤
应用
杂气排放量
200--2000
1.46
1800-2200
电子,
防反膜,增透
少,升华
无颗粒状,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.
名称:氟化镁(MgF2)
MGF2作为1/4波厚抗反射膜普遍使用来作玻璃光学薄膜,它难以或者相对难以溶解,而且有大约120NM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等人指出从至少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,其堆积密度将达到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.
琉璃砖在玻璃上冷镀MGF2加以IAD助镀可以得到300()同等的薄膜,但是125—150EV能量蒸镀可是最适合的.在塑料上使用IAD蒸镀几乎强制获得合理的附着力与硬度.经验是MGF2不能与离子碰撞过于剧烈.
透光范围(nm)
折射率(N)550nm
蒸发温度(
蒸发源
应用
杂气排放量
2000-7000
1.38
1.35AT200
约1100
电子,
钼钽钨舟
增透,加硬膜
眼镜膜
少,MGF2
(MGF2)2
制程特性:折射率稳定,真空度和速率对其变化影响小
电石生产工艺预熔不充分或蒸发电流过大易产生飞溅,造成镜片”木”不良.在打开档板后蒸发电流不要随意加减,易飞溅.基片须加热到高的张应力
白颗粒状,常用于抗反射膜,易吸潮.购买时应考虑其纯度.
名称:三氧化二铝(AL2O3)
普遍用于中间材料,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,在镀膜程式不可理更改情况下,以调整蒸发速率和真空度来提高其折射率.
透光范围(nm)
折射率(N)550nm
蒸发温度(
蒸发源
应用
杂气排放量
200-7000
1.63
2050
电子,
增透,保护膜
眼镜膜基质稳搬运机器人
一般,AL,O,
O2,ALO,AL2O,(ALO)2
制程特性:白颗粒状或块状,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.
折射率受蒸着真空度和蒸发速率影响较大,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
AL2O3蒸发时会产生少量的AL分子造成膜吸收现象,加入适当的O2时,可避免其吸收产生.但是加氧气要注意不要影响到它的蒸发速率否则改变了它的折射率.
名称:银(Ag)
如果蒸着速度足够快并且基板温度不很高时,银和铝一样具有良好的反射性,这是在高速低温下大量集结的结果,这一集结同时导致更大的吸收.银通常不浸湿钨丝,但是往往形成具有高表面张力的液滴,它可以用一高紧密性的螺旋式钨丝来蒸发,从而避免液滴下掉.有人先在一个V型钨丝上绕几圈铂丝接着绕上银丝,银丝可以浸湿铂丝但没有浸湿钨丝.
名称:金(Au)镜片镀膜
金在红外线1000nm波长以上是已知材料中具有最高反射性的材料,作为一种贵重金属,它具有较强的化学坚硬性,由于它的可塑性因而抗擦伤性能低,AU可用钨或氮化硼舟皿或者电子来蒸发(不能与铂舟蒸发,它与铂很快合金).金对玻璃表面的附着力低,因而通常使用一层铬作为胶质层.也可用氧离子助镀使金的附着力得到上百倍的改善,在不透明性达到即中止IAD,并且最后的薄膜中不含有氧,掺氧将降低薄膜的反射率.
名称:氧化钽(Ta2O5)
透光范围(nm)
折射率(N)500nm
蒸发温度(
蒸发源
应用
杂气排放量
400--000
2.1
1900--2200
电子,
增透,干涉滤光片
名称:氧化铪(HfO2)
在150摄氏度的基板上有用电子蒸着,折射率在2.0左右,用氧离子助镀可能取和得2.05—2.1稳定的折射率,在8000—12000NM区HFO2用作铝保护膜外层好过SIO2
透光范围(nm)
折射率(N)550nm
蒸发温度(
蒸发源
应用
杂气排放量
230-7000
2.0
2350
电子,
增透,高反膜
紫外膜
无圆盘状或灰颗粒状和片状.
名称:铬(Cr)
铬有时用在分光镜上并且通常用作”胶质层”来增强附着力,胶质层可能在5—50NM的范围内,但在铝镜膜导下面,30NM是增强附着力的有效值.颗粒状可用钨舟蒸发而块状宜用电子来蒸发,该材料升华,但是表面氧化物可以防止它蒸发/升华,可以全用铬电镀钨丝.可以用铬作为胶质层对金镜化合物进行韧性处理,也可在塑料上使用铬作为胶质层.也可使用一个螺旋状的钨丝蒸发.它应该是所有材料中具有最高拉应力的材料.
透光范围(nm)
折射率(N)500nm
蒸发温度(
蒸发源
应用
杂气排放量
1.5
1300--1400
电子,
铂舟,钨舟
吸收膜分光膜导电膜加硬膜

本文发布于:2024-09-24 00:24:26,感谢您对本站的认可!

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