第五章 光学薄膜制备工艺因素.ppt

第五章 光学薄膜制备工艺因素;§5.1 制备工艺因素; ;1、基板处理;1、基板处理;; ;离子轰击结束后，应尽快开始薄膜淀积。实验表明，采用轰击电压5KV、电流80mA经5min轰击后的基板，在3min内蒸镀的ZnS是极其牢固的。 ;2、制备参数;淀积速率： 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。 淀积速率较低时，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。 具体选择淀积速率时，视不同材料而异。;对Ag、A1等金属要求淀积速率足够快 对Au、Cr等的淀积速率就并非这样重要 介质膜的情况更复杂 ;真空度： 真空度的影响主要有二个方面： a、气相碰撞使蒸发分子动能损失。 b、蒸发分子与残余气体之间的化学反应。 由此可知，残余气体的压强和成分都必须加以控制。 当真空度足够高时，蒸汽分子在从蒸发源到基板的路径中基本上不被残余气体分子所碰撞。膜层可以正常淀积,一般金属膜和半导体膜要求纯度越高越好，故要求有尽可能高的真空度。 对氧化物和碳化物，残余气压与成分两者都很重要。真空度对硫化物和氟化物的影响就不那么强烈 ;上述三个制备参数实际上并非是独立的，必须注意彼此之间的制约作用。 除了选择适当的制备参数外，在蒸发过程中恒定制备参数可能更困难、更重要。因为制备参数的微小波动，将使膜层产生不均匀的光、机特性。 ;3、蒸汽入射角;薄膜的这种淀积角效应与吸附原子的固有迁移率相关，固有迁移率越大，淀积角效应越弱。 铝以大入射角（如＞60°）淀积在玻璃基板表面便可能形成粗糙的蓝光散射结构。 金和银由于有较高的迁移率，并不会发展成漫散射表面。 ;4、老化处理;4、老化处理;工艺因素优选通常采用正交试验，它是研究和处理多因素试验的一种科学方法。它在理论认识和实际经验的基础上，利用一种现成的规格化表格一正交表来进行试验。 优点：是能在很多试验条件中找出代表性强的少数条件，通过很少几次试验，找出较优的工艺因素。;正交表是正交试验中的一个重要工具。 正交表进行试验的步骤是： a、定指标，挑因素，选水平； b、选用正交表，排表； c、安排试验方案，试验； d、分析试验数据，选取较优条件。;示例;试验安排;表5-3 试验安排;表5-4 试验结果;计算极差;计算极差;表5-4 极差分析表;极差分析;例：