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镀膜的发展历史

化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。随后，1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸

或硝酸侵蚀玻璃，偶然第一次获得减反射膜，1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜它们

是最先在世界上制备的光学薄膜。后来，人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。50年代，

除大快窗玻璃增透膜的一些应用外，化学溶液镀膜法逐步被真空镀膜取代。

真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今在工业撒谎能够制备光学薄膜的两种最主要的

工艺。它们大规模地应用，实际上是在1930年出现了油扩散泵机械泵抽气系统之后。

1935年，有人研制出真空蒸发淀积的单层减反射膜。但它的最先应用是1945年以后镀制在眼镜

片上。1938年，美国和欧洲研制出双层减反射膜，但到1949年才制造出优质的产品。1965年，

研制出宽带三层减反射系统。在反射膜方面，美国通用电气公司1937年制造出第一盏镀铝灯。

德国同年制成第一面医学上用的抗磨蚀硬铑膜。在滤光片方面，德国1939年试验淀积出金属—

介质薄膜FabryPerot型干涉滤光片。

在溅射镀膜领域，大约于1858年，英国和德国的研究者先后于实验室中发现了溅射现象。

该技术经历了缓慢的发展过程。1955年，Wehner提出高频溅射技术后，溅射镀膜发展迅速，成

为了一种重要的光学薄膜工艺。现有两极溅射、三极溅射、反应溅射、磁控溅射和双离子溅射等

淀积工艺。

自50年代以来，光学薄膜主要在镀膜工艺和计算机辅助设计两个方面发展迅速。在镀膜方

面，研究和应用了一系列离子基新技术。1953年，德国的Auwarter申请了用反应蒸发镀光学薄

膜的专利，并提出用离子化的气体增加化学反应性的建议。1964年，Mattox在前人研究工作的

基础上推出离子镀系统。那时的离子系统在10Pa压力和2KV的放电电压下工作，用于在金属上

镀耐磨和装饰等用途的镀层，不适合镀光学薄膜。后来，研究采用了高频离子镀在玻璃等绝缘材

料上淀积光学薄膜。70年代以来，研究和应用了离子辅助淀积、反应离子镀和等离子化学气相

等一系列新技术。它们由于使用了带能离子，而提供了充分的活化能，增加了表面的反应速度。

提高了吸附原子的迁移性，避免形成柱状显微结构，从而不同程度地改善了光学薄膜的性能，是

光学薄膜制造工艺的研究和发展方向。

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实际上，真空镀膜的发展历程要远远复杂的多。我们来看一个这个有两百年历史的科技历程：

19世纪

真空镀膜已有200年的历史。在19世纪可以说一直是处于探索和预研阶段。探索者的艰辛

在此期间得到充分体现。1805年,开始研究接触角与表面能的关系(Young)。1817年,透镜上形

成减反射膜(Fraunhofer)。1839年,开始研究电弧蒸发(Hare)。1852年,开始研究真空溅射镀膜

(Grove;Pulker)。1857年,在氮气中蒸发金属丝形成薄膜(Faraday;Conn)。1874年,报道制成等离

子体聚合物(Dewilde;Thenard)。1877年,薄膜的真空溅射沉积研究成功(Wright)。1880年,碳氢化

合物气相热解(Sawyer;Mann)。1887年,薄膜的真空蒸发(坩埚)(Nahrwold;Pohl;Pringsheim)。1896

年,开始研制形成减反射膜的化学工艺。1897年,研究成功四氯化钨的氢还原法(CVD);膜厚的

光学干涉测量法(Wiener)。

20世纪的前50年

1904年,圆筒上溅射镀银获得专利(Edison)。1907年,开始研究真空反应蒸发技术(S