薄膜光学技术-3-1.ppt

课堂论题十一
1、薄膜光学原理解决的问题
①有膜光学零件表面光谱反射率、透射率的计算方法
②常见光学薄膜惯用膜系结构
③规则膜系光谱反射、透射特性及其计算方法
2、必须掌握的概念和方法
①单层薄膜光谱反射、透射特性及其计算方法
②规则膜系(LH)m光谱反射、透射特性及其计算方法
③减反射膜系设计的基本思想方法
④光学薄膜的偏振效应特性计算方法
⑤薄膜光谱反射、透射特性与膜系结构参数之间的关系
⑥所有标注以“说明”、“注意”、“显然”的问题
第三章薄膜制造技术
薄膜的制备方法
镀膜方法
湿法
干法
CVD
PVD
电镀
化学镀
常压CVD
低压CVD
光CVD
金属有机物热分解CVD
PECVD
热蒸发
离子束辅助蒸发
溅射
离子镀
射频、直流、射频直流、直流脉冲、微波
高温、中温
湿法制备薄膜工艺简单,制造成本低,但膜层厚度不能精确控制,膜层强度差,较难获得多层膜,有污染。
干法制备薄膜需要使用真空镀膜机,制造成本高,但膜层厚度可以精确控制,膜层强度好,无污染,已广泛采用。
PVD技术
1. 热蒸发技术
2. 溅射技术
3. 离子镀技术
4. 离子辅助镀技术
1). 热蒸发工艺过程:
(1)PVD与真空
1、真空基础
2). 大气PVD存在的问题
常温常压下,
空气分子质量密度:×10-6 g /mm3
每克气体分子含分子个数: ×1022个/g
——气体分子距离:×10-6mm
——气体分子的空间密度:×1016个/mm3
因此,
A. 空气中活性气体分子与膜层、膜料、蒸发器反应;
B. 空气分子进入膜层成为杂质;
C. 蒸发膜料大多因碰撞而无法直线到达被镀件。
3). 真空PVD的优点
真空——压强小于1个大气压的气体状态。
(并非一无所有)
PVD需要的真空条件应能保证:
“平均自由程”>“源-件”距。
易蒸发(膜料蒸发温度大幅下降);
易获高纯膜;
膜层坚硬;
成膜速度快。
(2)真空与压强
1). 真空与真空度
真空是一种气体状态。
真空度是表征真空状态气体稀薄程度的物理量。
2. 真空度与压强
A. 真空度的计量采用与压强相同的方法和单位。
注:压强低真空度高;压强高真空度低。
B. 压强计量单位:
1标准大气压=760mmHg=×10 5 Pa