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常用鍍膜材料特性

常用鍍膜材料特性

分類:
新聞資訊
2018/03/29 13:52
【摘要】:
常用鍍膜材料特性名稱:二氧化鈦(TIO2)TIO2由于它的高折射率和相對堅固性,人們喜歡把這種高折射率材料用于可見光和近紅外線區域,但是它本身又難以得到一個穩定的結果.TIO2,TI2O3.TIO,TI,這些原材料氧—鈦原子的模擬比率分別為:2.0,1.67,1.5,1.0,0.后發現比率為1.67的材料比較穩定并且大約在550nm生成一個重復性折射率為2.21的堅固的膜層,比率為2的材料第一層產

常用鍍膜材料特性

名稱:二氧化鈦(TIO2)

TIO2由于它的高折射率和相對堅固性,人們喜歡把這種高折射率材料用于可見光和近紅外線區域,但是它本身又難以得到一個穩定的結果.TIO2, TI2O3. TIO, TI ,這些原材料氧—鈦原子的模擬比率分別為:2.0, 1.67, 1.5, 1.0, 0. 后發現比率為1.67的材料比較穩定并且大約在550nm生成一個重復性折射率為2.21的堅固的膜層,比率為2的材料第一層產生一個大約2.06的折射率,后面的膜層折射率接近于2.21.比率為1.0的材料需要7個膜層將折射率2.38降到2.21.這幾種膜料都無吸收性,幾乎每一個TIO2蒸著遵循一個原則:在可使用的光譜區內取得可以忽略的吸收性,這樣可以降低氧氣壓力的限制以及溫度和蒸著速度的限制.TIO2需要使用IAD助鍍,氧氣輸入口在擋板下面.

TI3O5比其它類型的氧化物貴一些,可是很多人認為這種材料不穩定性的風險要小一些,PULKER等人指出,最后的折射率與無吸收性是隨著氧氣壓力和蒸著溫度而改變的,基板溫度高則得到高的折射率.例如,基板板溫度為400時在550納米波長得到的折射率為2.63,可是由于別的原因,高溫蒸著通常是不受歡迎的,而離子助鍍已成為一個普遍采用的方法其在低溫甚至在室溫時就可以得到比較高的折射,通常需要提供足夠的氧氣以避免(因為有吸收則降低透過率),但是可能也需要降低吸收而增大鐳射損壞臨界值(LDT).TIO2的折射率與真空度和蒸發速度有很大的關系,但是經過充分預熔和IAD助鍍可以解決這一難題,所以在可見光和近紅外線光譜中,TIO2很受到人們的歡迎.

TIO2用于防反膜,分光膜,冷光膜,濾光片,高反膜,眼鏡膜,熱反射鏡等,黑色顆粒狀和白色片狀,熔點:1175

透光范圍(nm)

折射率(N)500nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

400--12000

2.35

2000-2200

電子槍

防反膜,增透

TIO2用于防反膜, 裝飾膜, 濾光片, 高反膜

TI2O3用于防反膜  濾光片  高反膜  眼鏡膜

名稱: 二氧化硅(SIO2)

經驗告訴我們,,氧離子助鍍(IAD)SIO將是SIO2薄膜可再現性問題的一個解決方法,并且能在生產環境中以一個可以接受的高速度蒸著薄膜.

SIO2薄膜如果壓力過大,薄膜將有氣孔并且易碎,相反壓力過低薄膜將有吸收并且折射率變大,,需要充分提供高能離子或氧離子以便得到合乎需要的速度和特性,必要是需要氧氣和氬氣混合充氣,但是這是熱鍍的情況,冷鍍時這種性況不存在.

SIO2用于防反膜,冷光膜,濾光片,絕緣膜,眼鏡膜,紫外膜.

透光范圍(nm)

折射率(N)550nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

200--2000

1.46

1800-2200

電子槍,

防反膜,增透

,升華

無色顆粒狀,折射率穩定,放氣量少,OS-10等高折射率材料組合制備截止膜,濾光片等.

名稱:氟化鎂(MgF2

MGF2作為1/4波厚抗反射膜普遍使用來作玻璃光學薄膜,它難以或者相對難以溶解,而且有大約120NM真實紫外線到大約7000nm的中部紅外線區域里透過性能良好。OLSENMCBRIDE等人指出從至少200NM6000NM的區域里,2.75MM厚的單晶體MGF2是透明的,接著波長越長吸收性開始增大,10000NM透過率降到大約2%,雖然在8000—12000NM區域作為厚膜具有較大的吸收性,但是可以在其頂部合用一薄膜作為保護層.

不使用IAD助鍍,其膜的硬度,耐久性及密度隨基板的溫度的改變而改變的.在室溫中蒸鍍,MGF2膜層通常被手指擦傷,具有比較高的濕度變化.在真空中大約N=1.32,堆積密度82%,使用300(℃)蒸鍍,其堆積密度將達到98%,N=1.39它的膜層能通過消除裝置的擦傷測試并且溫度變化低,在室溫與300(℃)之間,折射率與密度的變化幾乎成正比例的.

在玻璃上冷鍍MGF2加以IAD助鍍可以得到300(℃)同等的薄膜,但是125—150EV能量蒸鍍可是最適合的.在塑料上使用IAD蒸鍍幾乎強制獲得合理的附著力與硬度.經驗是MGF2不能與離子碰撞過于劇烈.

透光范圍(nm)

折射率(N)550nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

2000-7000

1.38

1.35AT200

1100

電子槍,

鉬鉭鎢舟

增透,加硬膜

眼鏡膜

,MGF2

(MGF2)2

制程特性:折射率穩定,真空度和速率對其變化影響小

預熔不充分或蒸發電流過大易產生飛濺,造成鏡片不良.在打開檔板后蒸發電流不要隨意加減,易飛濺.基片須加熱到高的張應力

白色顆粒狀,常用于抗反射膜,易吸潮.購買時應考慮其純度.

名稱:三氧化二鋁(AL2O3)

普遍用于中間材料,該材料有很好的堆積密度并且在200—7000NM區域的透明帶,該制程是否需要加氧氣以試驗分析來確定,提高基板溫度可提高其折射率,在鍍膜程式不可理更改情況下,以調整蒸發速率和真空度來提高其折射率.

透光范圍(nm)

折射率(N)550nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

200-7000

1.63

2050

電子槍,

增透,保護膜

眼鏡膜

一般,AL,O,

O2,ALO,AL2O,(ALO)2

制程特性:白色顆粒狀或塊狀,結晶顆粒狀等.

非結晶狀材料雜氣排放量高,結晶狀材料相對較少.

折射率受蒸著真空度和蒸發速率影響較大,真空不好即速率低則膜折射率變低;真空度好蒸發速率較快時,膜折射率相對增大,接近1.62

AL2O3蒸發時會產生少量的AL分子造成膜吸收現象,加入適當的O2,可避免其吸收產生.但是加氧氣要注意不要影響到它的蒸發速率否則改變了它的折射率.

名稱:(Ag)

如果蒸著速度足夠快并且基板溫度不很高時,銀和鋁一樣具有良好的反射性,這是在高速低溫下大量集結的結果,這一集結同時導致更大的吸收.銀通常不浸濕鎢絲,但是往往形成具有高表面張力的液滴,它可以用一高緊密性的螺旋式鎢絲來蒸發,從而避免液滴下掉.有人先在一個V型鎢絲上繞幾圈鉑絲接著繞上銀絲,銀絲可以浸濕鉑絲但沒有浸濕鎢絲.

名稱:(Au)

金在紅外線1000nm波長以上是已知材料中具有最高反射性的材料,作為一種貴重金屬,它具有較強的化學堅硬性,由于它的可塑性因而抗擦傷性能低,AU可用鎢或氮化硼舟皿或者電子槍來蒸發(不能與鉑舟蒸發,它與鉑很快合金).金對玻璃表面的附著力低,因而通常使用一層鉻作為膠質層.也可用氧離子助鍍使金的附著力得到上百倍的改善,在不透明性達到即中止IAD,并且最后的薄膜中不含有氧,摻氧將降低薄膜的反射率.

名稱:氧化鉭(Ta2O5)

透光范圍(nm)

折射率(N)500nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

400--000

2.1

1900--2200

電子槍,

增透,干涉濾光片

名稱:氧化鉿(HfO2)

150攝氏度的基板上有用電子槍蒸著,折射率在2.0左右,用氧離子助鍍可能取和得2.05—2.1穩定的折射率,8000—12000NMHFO2用作鋁保護膜外層好過SIO2

透光范圍(nm)

折射率(N)550nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

230-7000

2.0

2350

電子槍,

增透,高反膜

紫外膜

             

無色圓盤狀或灰色顆粒狀和片狀.

名稱:(Cr)

鉻有時用在分光鏡上并且通常用作膠質層來增強附著力,膠質層可能在5—50NM的范圍內,但在鋁鏡膜導下面,30NM是增強附著力的有效值.顆粒狀可用鎢舟蒸發而塊狀宜用電子槍來蒸發,該材料升華,但是表面氧化物可以防止它蒸發/升華,可以全用鉻電鍍鎢絲.可以用鉻作為膠質層對金鏡化合物進行韌性處理,也可在塑料上使用鉻作為膠質層.也可使用一個螺旋狀的鎢絲蒸發.它應該是所有材料中具有最高拉應力的材料.

透光范圍(nm)

折射率(N)500nm

蒸發溫度(℃)

蒸發源

應用

雜氣排放量

 

1.5

1300--1400

電子槍,

鉑舟,鎢舟

吸收膜分光膜導電膜加硬膜

 

 

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