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光学薄膜理论培训1.ppt

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文档介绍:光学薄膜技术培训
精密薄膜工程部

2010年7月15日
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目 录
一、光学薄膜基础知识
二、真空及真空系统
三、薄膜的制备技术
四、薄膜制备工艺
五、薄膜材料
六、膜厚的监控
七、光学薄膜的性能和检测
八、光 (Atmospheric pressure CVD)
• LPCVD ( Low pressure CVD)
• PECVD ( Plasma enhanced CVD)
• PCVD (Photon CVD)
• MOCVD ( Metal Organic CVD)
c. Deposition from Solutions
• Sol-gel, LB, Spin…
• Metal films( e.g. Ag)
• Oxide films (SiO2-TiO2)
光学薄膜真空镀膜技术一般采用物理气相沉积(PVD)技术。所以,我们主要针对PVD技术中的一些蒸发方式进行论述
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2、电子束蒸发原理
电功率→电子动能→膜料热能
在极短时间内膜料温度上升到几千度!!
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2、电子枪结构
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优点:
1.强磁场使二次电子减少;
2.坩埚水冷,膜污染少;
3.材料蒸汽分子动能高,膜致密;
4.蒸发材料不分馏或分馏小;
5.灯丝藏下面,不易污染,寿命长;
6.有效抑制高压放电。
缺点:
1.价格高;
2.焦斑位置和挖坑对膜厚分布影响很大;
3.电子束控制不当,仍有二次电子,特别是SiO2。
3、e形电子枪特点
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4、电子枪故障分析
A、高压加不上
真空度低
灯丝短路(变形,膜料掉进去)
高压进线短路
冷却水不足
安全开关松开
小柜内三只保险丝接触不良
过流保护截止管不良
B.束流不正常
束流无: 灯丝接触不良或烧断;
灯丝短路;
束流小: 灯丝短路(有脏物,装配不良);
灯丝装得太紧;
束流大: 灯丝装得太松;
局部短路(有脏物,装配不良)。
C.光斑差
偏转线圈电压不正常
灯丝装配定位不准确
阳极孔打坏
D.打火
真空度低(抽速慢,材料除气不充分等),空气电离;
枪头、底座有接触不良
枪头、底座有太多脏污
充氧太多或太快;
蒸发速率太快,材料分子电离密度高;
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5、离子辅助淀积
机理:
离子轰击给到达基板的膜料粒子提供了足够的动能,提高了淀积粒子的迁移率,从而使膜层聚集密度增加。
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• 离子辅助淀积(IAD)
提高膜层密度;
提高折射率;
减小吸收散射;
提高滤光片稳定性;
提高牢固度和硬度;
调节应力
• 清洁基板
镀膜前轰击基板3-5分钟,清洁效果很好
6、离子源的用途
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7、离子源和中和器故障分析
A、中和器不能启动
中和器的罩子没有取出
气体流量低
Keeper脏
Collector脏
接触不良
B.离子源不能启动
Pusle电压设定过低
中和器电流和功率设置过低
ACC 和Screen之间短路
石英槽污染
气体流量过低
新清洁的栅极没有经过高温烘烤
离子源的罩子没有取出
C.IB启动时放电严重或者点着后容易熄火
清洁后的栅极预热时间不够
栅极表面清洁不彻底
栅极使用后受到污染
栅极组装不良
栅极间的陶瓷垫片用错
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四、薄膜的制备工艺
主要工艺因素
(1)基板处理:包括抛光、清洁、离子轰击
(2)制备参数:包括基板温度、蒸发速率、真空度

薄膜主要性质:
(1)光学性质:包括折射率、各项异性、吸收、散射、光学稳定性等
(2)机械性质:包括硬度、附着力、应力
(3)抗激光损伤。
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1、基板处理
(1)抛光
(2)基板清洁
清洗方法主要有:酸洗、洗涤剂、有机溶剂和超声波清洗等。
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2、制备参数
制备参数主要有:基板温度、淀积速率、真空度、充氧
(1)基板温度
提高基板温度,使膜料蒸汽与基板的反应更剧烈,提高膜层与基板的结合力,并形成更加致密的薄膜,提高膜层的折射率。
基板温度必须适当。温度过高,可能形成大颗粒凝结或材料分解,甚至膜层发雾。
MgF2的镀膜温度必须大于250℃,最好在300℃以上;
OS-50的镀膜温度,不用IAD的最好在300℃以下,使用IAD的最好在200℃以下。
(2)沉积速率
薄膜淀积过程是薄膜材料分子在基板上吸附、迁移、凝结和解吸的一个综合平衡过程。
蒸发速率较低时,吸附原子在其平均停留时间内能充分进行表面迁移,凝结只能在大的凝结体上进行,反蒸发严重,所以膜层结构松散。反之,淀积速率提高,结构较紧密,但由于缺陷增多而使内应力增大。
OS-50、SiO2、H4

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上传人:相惜 8/4/2022 文件大小:636 KB

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