长春理工大学：《薄膜光学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九讲 APS1104真空室内情况

膜光学—蒸发工艺简介 APS1104 德国 Leybold 厘AFS104 LErcOM /and System OM 3000 中国科学碗长春光学精密机橄与物理硏究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 APS1104 •德国 •Leybold

膜光学—蒸发工艺简介 APSo =i ilst 真空室 内情 中国科学碗长春光学精密机橄与物理硏究所

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膜光学—蒸发工艺简介 镜片悬挂 机构 中国科学碗长春光学精密机橄与物理硏究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 • 镜片悬挂 机构

膜光学—蒸发工艺简介 柱状结构 薄膜的为光结构与大块 柱体预部孔 材料不同呈多孔的柱状 结构 牢固度和硬度、耐潮湿本领 下降、光的散射和吸收损失 基片 加大导致耐激光损伤能力下 降,折射率随外界环境发生 变化 薄膜的聚集密度: P=薄膜中固体部分的体积:薄膜的总体积 薄膜的P在0.75~0.95之间,而大块材料P为1 中国科学碗长春光学精密机橄与物理硏究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 薄膜的聚集密度： P=薄膜中固体部分的体积：薄膜的总体积 薄膜的P在0.75～0.95之间，而大块材料P为1 牢固度和硬度、耐潮湿本领 下降、光的散射和吸收损失 加大导致耐激光损伤能力下 降，折射率随外界环境发生 变化 柱状结构 薄膜的为光结构与大块 材料不同呈多孔的柱状 结构

膜光学—蒸发工艺简介 改进蒸发工艺、改善膜层的微观结构 基本的思路:附加一定的能量到被镀的表面上去,利用这 些能量移开弱束缚的粒子,使达到基板的材料粒子有高的 迁移率。由于附加了能量,膜料粒子可以穿透比较远的距 离,去找到一个有比较强束缚的位置。从而使膜层的结构 得到改善 具体实施办法:在膜层沉积的同时,利用电子、光子、离 子将能量附加到基底上去,这不仅有利于清洁被镀表面, 也增加了膜层的致密度 近十几年的趋势是利用荷能的离子完成基片清 洁和改善膜层结构的任豸 中国科学碗长春光学精密机橄与物理硏究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 改进蒸发工艺、改善膜层的微观结构 基本的思路：附加一定的能量到被镀的表面上去，利用这 些能量移开弱束缚的粒子，使达到基板的材料粒子有高的 迁移率。由于附加了能量，膜料粒子可以穿透比较远的距 离，去找到一个有比较强束缚的位置。从而使膜层的结构 得到改善。 具体实施办法：在膜层沉积的同时，利用电子、光子、离 子将能量附加到基底上去，这不仅有利于清洁被镀表面， 也增加了膜层的致密度。 近十几年的趋势是利用荷能的离子完成基片清 洁和改善膜层结构的任务

膜光学—蒸发工艺简介 近20年来围绕电子束蒸发出现的 三种先进蒸发工艺 ±离子辅助 反应离子镀 等离子体增强离子辅助 中国科学院长春光学精密机橄与物理硏究所

近20年来围绕电子束蒸发出现的 三种先进蒸发工艺 离子辅助 反应离子镀 等离子体增强离子辅助 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

膜光学—蒸发工艺简介 离子辅助IAD rotation IAD技术是在电 子束蒸发的同时用离 子束轰击,离子由离 ion gun 子源产生,离子束由 栅极引出,电子枪和 离子源各自独立工作 膜层在离子的装击件 构得到改善。 e gun 中国科学院长春光学精密机橄与物理硏究所

离子辅助IAD • IAD 技 术 是 在 电 子束蒸发的同时用离 子束轰击，离子由离 子源产生，离子束由 栅极引出，电子枪和 离子源各自独立工作。 膜层在离子的轰击作 用下获得能量，使结 构得到改善。 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

膜光学—蒸发工艺简介 反应离子镀 Insulated 反应离子镀(RIP)是个 rotory feed-through 混合蒸发的过程:在电 substrate holder 子枪蒸发的同时,等离 子体发生源灯丝与电子 plasna 枪蒸发材料的坩埚之间 Source 生放电,被引入的反 应气体与蒸发材料都被 「 部分电离为等离子体, 并在电场中被加速,在 气体放电中离子与离子 asma 离子与电子发生碰撞并 electron guns 反应,在荷能粒子的轰 击下薄膜凝结基底表面。 中国科学院长春光学精密机橄与物理硏究所

反应离子镀 • 反应离子镀（RIP）是个 混合蒸发的过程：在电 子枪蒸发的同时，等离 子体发生源灯丝与电子 枪蒸发材料的坩埚之间 产生放电，被引入的反 应气体与蒸发材料都被 部分电离为等离子体， 并在电场中被加速，在 气体放电中离子与离子、 离子与电子发生碰撞并 反应，在荷能粒子的轰 击下薄膜凝结基底表面。 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

膜光学—蒸发工艺简介 离子体增强的离子辅助技术 等离子源采用热阴极、筒状 阳极及轴向发散形磁场,在 辅助沉积过程中,放电气体 A气)进入APS源,放电产生 的等离子体在交叉电磁场的 作用下被拔出APS,并在电磁 场作用下漂向基板,放电 体形成的等离子体形成 园维体充满基板下的空间。 .-beam ] 这时充入反应气体(O2等),等 gun 离子体电离并激活反应气体 及从电子枪蒸发出的材料分 Plasma.tAD 并在基板上得到符合化 学计量比的电介质薄膜 Ar 中国科学院长春光学精密机橄与物理硏究所

离子体增强的离子辅助技术 • 等离子源采用热阴极、筒状 阳极及轴向发散形磁场，在 辅助沉积过程中，放电气体 (Ar气)进入APS源，放电产生 的等离子体在交叉电磁场的 作用下被拔出APS，并在电磁 场作用下漂向基板，放电气 体形成的等离子体形成一个 园维体充满基板下的空间。 这时充入反应气体(O2等)，等 离子体电离并激活反应气体 及从电子枪蒸发出的材料分 子，并在基板上得到符合化 学计量比的电介质薄膜。 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

膜光学—蒸发工艺简介 控制系统 时间 颜色 光学控制 石英晶体震荡控制 中国科学碗长春光学精密机橄与物理硏究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 薄 膜 光 学 ——蒸发工艺简介 控制系统 时间 颜色 光学控制 石英晶体震荡控制