基本薄膜材料

1、.基本薄膜材料黄中波摘抄余恩幺吉名赦金乙(Y)三氧化二金乙(Y2O3)使用重子檐蒸材料性能随膜厚而建化，在500nm畤折射率在反勺悬1?8。用作金目保膜其趣受歉迎，特别相封於8000nm12000nm显域高入射角而言。可用作眼保膜，且24小畤暴露在漏氧中。一般悬粒状和片状。透光靶H(nm)N(500nm)蒸彝温度(C)蒸彝源用蒸汽成份250-80001?792300-2500重子檐防反膜名耦：二氧化金巾(CeO2使用高密度的金岛舟皿(敕早使用)蒸彝，在200c的基板上蒸著二氧化金市，得到一彳固条勺悬2?2的折射率，在大条勺3000nm有一吸收带其折射率随基板温度的建化而彝生I!著燮化，在300

2、C基板上500nmES域n=2?45,在波是短遇400nm日寺有吸收，僖统方法蒸绫缺乏聚密性，用氧离隹子助可取得n=2?3(550nm)的低吸收性薄膜。一般悬颗粒状。遢可用於增透膜和滤光片等。由于其热辐射较少,在PMMN1镀膜可以优先该材料做为高折射率材料透光靶圉(nm)N(500nm)蒸彝温度()蒸彝源用亲隹M排放量400-160002?35反勺2000重子檐增透膜多名氧化(MgO)必须使用重子檐蒸彝因材料昇莘，笺硬耐久且有良好的紫外(UV)穿透性。250nmn=1?86,190nmn=2?06,166nm畤K值悬0?1,n=2?65,可能用作紫外,薄膜材料。Mg/MgF2膜堆优200nm4

3、00nm显域透遇性良好，但膜唇被限制在60唇以内(由於膜力)500nm日寺璟境温度基板上得到n=1?70,而在300c基板上得到n=1?74。由於大氯CO2的干摄，MgO暴露表面形成一模糊的涣叠的散射表唇，可成功使用僖统的MHL折射率3唇AR膜(MgO/CeO2/MgF2)。名硫化金辛(ZnS)折射率2?35,40013000的透光轮圃，、具有良好的力和良好的璟境耐久性，ZnS在高温蒸著畤趣易昇莘，道檬在需要的膜唇附著之前它先在基板上形成一辗吸附性膜唇，因此需要彳散底清煽旋且在最高温度下烘乾，花数小畤才能把金辛的不良效果消除。Hass等人耦紫外(UV)封ZnS有敕大影警，由於紫外在大氯甲醇致1

4、520nm厚的硫化金辛膜唇完全!燮成氧化金辛(ZnO)透光靶圉(nm)N(550nm)蒸凌温度(C)蒸彝源用方式400-140002?451000-1100It子檐金目狙舟昇莘用：分光膜，泠光膜，装食布膜，滤光片，高反膜，外膜，据国内光学厂资深老工程师讲，常年使用用ZNS的机器基本上五年后真空腔被腐蚀殆尽.尽管如此，在一些小作坊工厂因其易蒸发,低成本等原因仍被广泛使用,名穗：氟化(ThF4)260nm-12000nm以上的光域，是一槿侵秀的低折射率材料，然而存在放射性，在可视光n优1?52降到1?38(1000nm展域)在短波IB®近於1?6,蒸彝温度比MgF2低一些，通常使用带有凹

5、罩的舟皿以免ThF4良性颗粒火星来SI出去，而且形成的薄膜似乎比MgF2薄膜更加笺固。膜在IR光3000nm水带黑乎没有吸收，道意味著有望得到一彳固低的光移位以及更大的整t!笺固性。在8000到12000nm完全没有材料可替代。名耦：二氧化(TiO2)TiO2由於它的高折射率和相封笺固性，人何喜歉把造槿高折射率材料用於可免光和近外域，但是它本身又羹隹以得到一彳固稳定的幺吉果。TiO2,Ti3O5,Ti2O3,TiO及Ti,道些原材料氧一歙原子的模比率分别悬：2?0,1?67,1?5,1?0,0,彳爰彝现比率篇1?67的材料比敕稳定或且大条勺在550nm生成一彳固重彳复性折射率悬2?21的笺固的

6、膜唇，比率悬2材料的第一唇筐生一彳固大系勺2?06的折射率，彳爰面的膜唇折射率接近2?21。比率悬1?0的材料需要7彳固膜唇揩折射率2?38降到2?21。道黑槿膜料都辗吸收性，黑乎每一彳固TiO2蒸著都遵循一彳固原即是：在可使用的光内取得可以忽略的吸收性，适檬可以降低氧氧屋力的限制以及温度和蒸著速度的限制。TiO2需要使用IAD助氧氯串俞入口在搐板下面。Ti3O5比其它型的氧化物贵一些，可是有很多人熬悬道槿材料不稳定性的凰陂小一些。Pulker等人指出，最彳爰的折射率典辗吸收性是随著氧氧懿力和蒸著温度而改建的，基板温度高即得到高的折射率，例如，基板温度悬400c畤在500nm波是得到的折射篇2

7、?63,可是由於别的原因，高温蒸著通常是不受歉迎的，而离隹子助已成悬一彳固普遍探用的方法其在低温甚至在室温畤就可以得到比敕高的折射率，通常需要提供足别的氧氯以避免（因悬有吸收期降低透遇率），但是可能也需要降低吸收而增大金雷射损壤腐界值（LDT）OTiO2的折射率典真空度和蒸彝速度有很大的系，但是余更遇充分熔和IAD助可以解决造一羹隹堰，所以在可免光和近外光中，TiO2很受人何的歉迎。在IAD助TiO2电使用屏蔽栅式离隹子源蒸彝刖需要200Ev,而用辗屏蔽栅式离隹子源蒸彝畤即需要333eV或者更少一些，在那禀平均能量估大余勺是勤HJ1的60%,如果离隹子能量超遇以上数值，TiO2揩有吸收。而SI

8、O2有重子檐蒸彝可以提供600eV碰撞（离隹子幅射）能量而没有什麽不良效鹰。TIO2/SIO2制程中都使用300eV的勤重屋，目的是在雨槿材料中都使用辗栅趣离隹子源，道檬避免每一唇都改建勤,勤重屋高低的逗择取决於TIO2所允的轮阐，而蒸著速度的高低取决於完全致密且辗吸收膜所允之轮阐。TIO2用於防反射膜，分光膜，冷光膜，滤光片，高反膜，眼膜，热反射等。黑色I®粒状和白色片状。熔黑占：1775C透光靶圉(nm)N(500nm)蒸凌温度(C)蒸彝源用排放亲隹氧量400-120002?42000-2200霜子檐增透多唇膜多TIO用於防反膜，装食布膜，滤光片，高反膜，TI2O3用於防反膜，滤

9、光片，高反膜，眼膜。名耦：二氧化硅(SIO2)告我何：氧离隹子助(IAD)SIO是SIO2薄膜可再现性冏题的一彳固解决方法，且能在生筐璟境中以一彳固可以接受的高速度蒸著薄膜。SIO2薄膜如果屋力遇大，薄膜揩有氧孔或且易碎，相反屋力遇低薄膜揩有吸收或且折射率燮大，需要充分提供高能离隹子或氧离隹子以便得到合乎需要的速度和特性，必要畤需要氧氧和氟氯混合充氯，但是道是的情况，冷畤道槿情况不存在。SIO2用於防反膜，冷光膜，滤光片，条色膜，眼膜，紫外膜。透光靶H(nm)N(550nm)蒸彝温度(C)蒸彝源用亲隹M排放量200-20001?461800-2200霜子檐少昇莘辗色IS粒状，折射率稳定，放氯量

10、少，和OS-10等高折射率材料合裂倩截止膜，滤光片等。名耦：一氧化硅(SIO)透光靶H(nm)N(550nm)蒸钠盐度(C)蒸彝源用方式600-80001?55at550nm1?8at1000nm1?6at7000nm1200-1600It子檐金目狙舟冷光膜装膜保S!膜昇莘制程特性：棕褐色粉状或系犬。熔黑占敕低，可用金目舟或歙舟蒸蒸日上彝，但需用加盖舟因悬此槿材料受熟直接昇莘。使用重子檐加熟畤不能揩重子束直接打在材料上而探用接加热法。裂倩塑片畤，一般第一屑是SIO,可以增加膜的附著力名稚:OH-5(TIO2+ZrO2)透光靶H(nm)N(550nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量300-80

11、002?1反勺2400霜子檐增透蒸氧成分悬ZrO,02,TIO,TIO2棕褐色现状或柱状。尼康公司H彝之事咒加TS-n卜系列抗反射材料。折射率受真空度，蒸彝速率，O2屋力的影警很大。蒸畤不加氧或加氧不充分畤，裂倩薄膜曾彦生吸收现象。名耦：二氧化K(ZrO2)ZrO2具有笺硬，幺吉及不均匀之特性。薄膜有畤需要烘乾以便除去它的吸收。其材料的触度及悬重要，触度不别薄膜通常缺乏整醴致密性，它得益於遹常使用IAD来增大它的折射率到疏松值以便克服它的不均匀性。目前触度逵到99?99/基本上解决以上冏/Sainty等人成功地使用ZRO2乍悬金目膜和金艮膜的保膜，膜唇(指ZrO2)是在室温基板上使用700eV

12、氧高隹子助而得到的。一般悬白色柱状或现状，蒸氧分子悬ZrO,OZ透光靶H(nm)N(500nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量320-70002?052at2000反勺2500霜子檐加硬膜增透膜眼膜制程特性：白色粒状，柱状或现状，粉状材料使用金岛舟或金目舟粒状，粉状材料排亲隹氧量敕多，柱状或现状敕少。真空度小於2*10-5Torr僚件下蒸彝可得到敕稳定的折射率，真空度大於5*10-5Torr畤蒸，膜折射率曾稍下降。材料速蒸著畤曾彦生不均性，即II始折射率悬2随著光厚度的增折射率逐渐建小。蒸畤加入一定屋力的氧氧可以改善其材料之不均性。名耦：氟化it(MgF2)MGF2作悬1/4波厚抗反射膜被普

13、遍使用来作玻璃光薄膜，它黄隹以或者相封羹隹以溶解，而且曾大余勺120nm的真IT紫外到大余勺7000nm的中部外GS域禀透遇性能良好。Olsen,Mcbride指出徙至少200nm到6000nm的显域禀，2?75mm厚的军晶tl,MgF2是透明的，接著波是越是吸收性K始增大，在10000nm透遇率降到大余勺2%,虽隹然在800012000nm显域作悬厚膜具有敕大的吸收性，但是可以在其1!部合用一薄膜作悬保唇。不使用IAD助其膜的硬度，耐久性及密度随基板的温度的改建而改建的。在室温中蒸MgF2膜唇通常被手指擦具有比敕高的漏度燮化。在真空中大n=1?32,堆稹密度82%,使用300c蒸其堆稹密度揩

14、逵98%,n=1?39它的膜唇能通遗消除装置的擦汨若力！且温度建化低，在室温典300c之折射率典密度的燮化黑乎成正比例的。在玻璃上冷MGF2加以IAD助可以得到300c同等的薄膜，但是125150eV能量蒸可能是最遹合的。在塑上使用IAD蒸氟化乎弓金制掩得合理的附著力典硬度。是MGF2不能典离隹子碰撞遇於剧J烈。透光靶H(nm)N(550nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量200-70001?38反勺1100霜子檐金目金巨白!二增装眼少MgF2(MgF2)2制程特性：折射率稳定，真空度和速率的燮化影警小熔不充分或蒸彝重流遇大易姓生来st造成片“木”不良在搐板打H彳爰蒸彝重流不要随意加减，易来

15、Sh白色幺吉晶IS粒，常用於抗反射膜，易吸潮。1OO寺考其触度。名耦：三氧化二金吕(AL2O3)普遍用作中材料，材料有很好的堆稹密度且在2007000nm展域的透明带，制程是否需要加氧氧以言式瞬分析来碓定，提高基板温度可提高其折射率，在膜程式不可更改情况下，以斜整蒸彝速率和真空度来提高其折射率。透光靶H(nm)N(550nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量200-50001?632050霜子檐增透眼京膜保膜f,AL,O,ALO,O2,AL2O,(ALO)2制程特性：白色粒状或现状，幺吉晶粒状等。非幺吉晶状材料亲隹氧排放量高，幺吉晶状材料相封敕少折射率受蒸著真空度和蒸彝速率的影警敕大，真空不好

16、即速率低期膜折射率燮低；真空度好蒸彝速率敕快畤，膜折射率相封增大，接近1?62。AL2O3蒸绫畤，曾姓生少量的AL分子，造成膜吸收现象，加入遹常的O2日寺，可避免其吸收姓生。名耦：OS10(TIO2+ZrO2)透光靶H(nm)N(550nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量250-70002?32050霜子檐增透滤光片截止股制程特性：棕褐色颗粒状亲隹氯拜量大，JR熔不充分或真空度？5*10-5Torr畤蒸彝，其折射率曾比2?3小，故必须充分熔且蒸彝真空度希望？2*10-5Torr.率有成反比的超向，蒸彝此槿材料畤宜控制衡定的蒸彝速率。材料可添加重彳复使用，悬减少亲隹氧排放量，儒量避免全数使用新

17、材料。蒸氧中的TI和TIO和O2反生成TIO2。常用於裂倩抗反射膜和SIO2叠加裂倩各槿规格的截止膜系和滤光片等。名耦：金者(Ge)稀有金腐，辗毒辗放射性，主要用於半醇醴工棠，塑工外光器件，航天工光通等。透光轮阐2000nm14000nm,n=4甚至更大，937c畤熔化或且在重子檐中形成一槿液tl,然彳爰在1400c整易蒸彝。用重子檐蒸彝畤它的密度比整醴堆稹密度低，而用高隹子助或者射蒸著可以得出接近於松散密度。在Ge基板上典ThF41Wt黑十唇的800012000nm带通滤光片，如果容室温度太高吸收性揩有重大建化，在240-280C轮阐内，在优非晶醴到晶醴醇建的遇程中Ge有一彳固腐界黑占。名耦

18、：金者化金辛（ZnGR疏散的ZnGe具有一彳固比其相封敕高的折射率，在500nmn=2?6,在可免光言普展以及1200014000nm展域具有敕少的吸收性或且疏散的ZnGe没有其材那麽硬。使用翅舟揩其蒸彝到150c的基板上裂倩Si/ZnGe及ZnGe/LaF3膜唇制：皿整底波是IR#低折射率的光名耦：氧化金合（HfO2）在150c的基板用重子檐蒸著，折射率在2?0左右，用氧离隹子助可能取得2?05-2?1稳定的折射率，在800012000nml晶HfO2用作金吕保外唇好遇SiO2o透光靶H(nm)N(500nm)蒸彝温度（）蒸彝源用排放亲隹氧量230-700040000nm2350霜子檐增透高

19、反膜紫外膜少，辗色圄sy犬或灰色IS粒和片状。名耦：石帝化(PbTe)是一槿具有最高折射率的IR材料，作悬薄膜材料在380040000nm是透明的，在外显n=5?15s5,材料昇莘，基板温度250c是有益的，健康JR防是必要的。在高逵40000nm畤使用效果很好。别的材料常常用在超遇普通的14000nm外W。名宿金吕氟化物(ALF3)可以在金目中昇羯在190nm1000nmES域有透遇性，n=1?38,有些人磬耦已用遇Eximer激光它辗吸收性，在250-1000nm展域透遇性良好。ALF3是冰晶石，是NaALF4的一彳固成部分，且多年来一直在使用，但是在未加以保畤耐久性遢未悬人知。名H：金市

20、(Ce)氟化物Hass等人研究CeF3,他何使用高密度的金岛舟蒸彝彝现在500nm畤n=1?63,或且檄械弓金度和化弓金度令人满意，他何指出在234nm和248nm的吸收最大，而在波是大遇大300nm日寺吸收可以忽略。Fujiwara用金目舟蒸蒸日上彝CeF3和CeO2混合物，得到一彳固1?60-2?13的合乎需要的具有合理重彳复性的折射率，他指出材料的檄械弓金度和化弓金度都令人满意。透光靶H(nm)N(500nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量300-50001?63反勺1500霜子檐金目金巨白!增透眼少名殖氟化金丐(CaF2)CaF2是Heavens提出来的，它可以在10-4以上的屋力下

21、蒸彝攫得一彳固条勺悬1?23-1728的折射率。可是他最余冬的膜唇不那麽令人满意。在室温下蒸著氟化金丐其堆稹密度大条勺0?57,道典Ennos给出的疏散折射率1?435相吻合，道明材料不耐用或容易随温度燮化而建化。，原圾的高拉力随膜厚而降低，膜厚增大醇致大量的可免光散射。可以用金团翅或金目舟蒸绫且曾昇莘，在外中具穿透性超遇12000nm,它没有完整的致密性似乎是目前其利用受到限制的原因，随著IAD蒸著氟化物修件的改善道槿材料的使用前景更悬寄。名耦：氟化aF2)典氟化金丐具有相似的物理特性，在室温上蒸著氟化金氏使用敕低的蒸著速度畤材料的堆稹密度反勺悬0?66,或且密度燮化典蒸著速度增大襄乎成正比

22、，在速度悬20nm/s堆稹密度高逵0?83,它的局限性又是它缺乏完全致密性。透遇性在高温畤移到更是的波房。所以目前它只能用在外膜。透光靶圉(nm)N(500nm)蒸彝温度()蒸彝源用排放亲隹氧量250-150001?48反勺1500霜子檐金目金巨白!缸外膜少名耦：氟化金昔(PbF2)氟化18在UV中可用作高折射率材料，在300nm日寺，n=1?998,材料典金目，金岛舟接斶畤折射率揩降低，因此需要用金白或陶瓷皿。Ennos指出氟化具有相封敕低的力，IO台是屋力，随著膜厚度的增加张力明!增大，但道典蒸著速度辗愕心透光靶圉(nm)N(500nm)蒸凌温度(C)蒸彝源用排放亲隹氧量250-17000

23、1?75700-1000AL2O3塔堀缸外膜少名耦：金各(Cr)金各有畤用在分光上加且通常用作“JWJW”来增弓金附著力，可能在550nm的轮圃内，但在金目膜厚下面，30nm是增弓金附著力的有效值。IS粒状可用金岛舟蒸彝而现状宜用重子檐来蒸，材料昇莘，但是表面氧化物可以防止它蒸彝/昇莘，可以全用金各金岛区系。可以用金各作悬JWJW封金化合物暹行勒性虑理，也可在塑上使用金各作悬JW唇。也可使用一彳固螺旋状的金岛品系蒸彝。它是所有材料中具有最高拉鹰力的材料。透光靶H(nm)N(500nm)蒸彝温度()蒸彝源用眼,膜排放亲隹氧量反勺1?513001400霜子檐金f舟吸收膜分光膜加硬膜名宿金日（AL）不管是装食布膜遢是寡渠膜都是普遍用於蒸彝/膜，常用金岛来蒸彝金器氯在紫外域中它是普通金腐中反射性能最好的一槿，在外域中不及Cu,Ag,Auo金目原先有一彳固比敕高的拉Jfi力，在不透明厚度畤，拉力降低到一彳固小的JBS力，且蒸著以彳爰拉力暹一步降低。名宿金艮（Ag）如果蒸著速度足别快且基板温度不很高畤，金艮和金目