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光學鍍膜技術盤點

發布時間:2019-07-30 08:29:10         點擊:129

 1、蒸發沉積專用鍍膜

       在蒸發沉積時,真空室中的源材料受到加熱或電子束轟擊而蒸發。蒸氣冷凝在光學表面上。在蒸發期間,通過精確控制加熱,真空壓力,基板定位和旋轉可以制造出具有特定厚度的均勻光學鍍膜。

       蒸發具有相對溫和的性質,會使鍍膜變得松散或多孔。這種松散的鍍膜具有吸水性,改變了膜層的有效折射率,將導致性能降低。通過離子束輔助沉積技術可以增強蒸發鍍膜,在該過程中,離子束會對準基片表面。這增加了源材料相對光學表面的粘附性,產生更多應力,使得鍍膜更致密,更耐久。

2、離子束濺射(IBS)

       在離子束濺射(IBS)時,高能電場可以加速離子束。這種加速度使得離子具有顯著的動能。在與源材料撞擊時,離子束會將靶材的原子“濺射”出來。

       這些被濺射出來的靶材離子(原子受電離區影響變為離子)也具有動能,會在與光學表面接觸時產生致密的膜。IBS是一種精確的,重復性強的技術。

3、等離子體濺射

       等離子體濺射是一系列技術的總稱,例如高級等離子體濺射和磁控管濺射。不管是哪種技術,都包括等離子體的產生。

       等離子體中的離子經加速射入源材料中,撞擊松散的能量源離子,然后濺射到目標光學元件上。雖然不同類型的等離子體濺射具有其獨特的性質和優缺點,不過我們可以將這些技術集合在一起,因為它們具有共同的工作原理,它們之間的差異,相比這種鍍膜技術與本文中涉及的其他鍍膜技術之間的差異小得多。

4、原子層沉積

       與蒸發沉積不同,用于原子層沉積(ALD)的源材料不需要從固體中蒸發出來,而是直接以氣體的形式存在。盡管該技術使用的是氣體,真空室中仍然需要很高的溫度。

       ALD過程中,氣相前驅體通過非重疊式的脈沖進行傳遞,且脈沖具有自限制性。這種工藝擁有獨特的化學性設計,每個脈沖只粘附一層,并且對光學件表面的幾何形狀沒有特殊要求。因此這種工藝使得我們可以高度的對鍍層厚度和設計進行控制,但是會降低沉積的速率。

5、亞波長結構化表面

       小于光波長的表面結構已成為光學界的一門研究課題,其靈感來自于飛蛾眼睛上的紋理圖案。表面紋理化仍然是一種發展中的技術,與傳統的薄膜鍍膜交替沉積高折射率材料和低折射率材料不同的是,它需要改變基片表面的結構。

       紋理表面上的特征可以是隨機的或周期性的,猶如飛蛾眼睛的圖案。對于亞波長結構化表面的制造,如果想要周期性的圖案,我們可以采用光刻法,如果想要隨機的圖案,我們可以采用改進的等離子體蝕刻。

 

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