沉积温度对电子束蒸发沉积ZrO2薄膜性质的影响

摘要ZrO2薄膜样品在不同的沉积温度下用电子束蒸发的方法沉积而成。利用X射线衍射(XRD)仪和原子力显微镜(AFM)检测了ZrO2薄膜的晶体结构和表面形貌，发现室温下沉积ZrO2薄膜样品为非晶结构，随着沉积温度升高．ZrO2薄膜出现明显的结晶现象，在薄膜中同时存在四方相及单斜相。薄膜表现为自由取向生长，晶粒尺寸随沉积温度升高而增大。同时发现薄膜中的残余应力随沉积温度的升高，由张应力状态变为压应力状态，这一变化主要是薄膜结构变化引起的内应力的作用结果。同时讨论了不同沉积温度对ZrO2薄膜光学性质的影响。     

多脉冲激光诱导熔石英体损伤的时间分辨研究

利用时间分辨激光光度计实时测量纳秒脉冲激光诱导熔石英体损伤过程中的透射、反射和散射变化量;通过在同一区域多次动态测量直至损伤产生,获得了多脉冲累积破坏的时间分辨过程。结果表明:在损伤出现前的脉冲辐照过程中,熔石英透过率已明显下降,后向反射率同步上升,甚至可达70%;后向反射率的上升量与透过率的损失量几乎相同;在多脉冲辐照过程中,只要脉冲辐照中出现后向反射,就会产生损伤;受激布里渊散射对多脉冲诱导熔石英体损伤具有促进作用。     

国内外井口安全系统的现状及基本做法

在天然气开发过程中，地面井口安全系统的实质是在传统压力安全阀（压力泄放）的基础上，增加一级在意外和失控情况下紧急截断井口气源的保护，它在陆地高压、高产、高危天然气井及海上平台天然气井的安全生产上发挥着重要的作用。API RP 14C标准已成为陆上和海上安全系统的通用规范。通过对比国内外井口安全系统的现状，剖析国内安全系统存在的问题，描述井口安全系统的基本功能和技术要点，为天然气的安全生产找到一个安全、可靠和经济的现场解决方案，即按照API RP 14C规范来分析、设计和生产井口安全系统。     

真空室内金属杂质污染对光学薄膜性能的影响

真空室内金属粒子污染是降低激光薄膜性能的一个重要因素。采用高真空残余气体分析仪,对薄膜沉积过程中的气氛进行分析。发现由黄铜制作的加热灯架在工作时会分解出Zn,在这种条件下沉积薄膜,会使薄膜中掺入金属杂质,导致薄膜激光破坏阈值降低。采用表面分析技术对薄膜的组分进行分析,证实薄膜中锌杂质的存在。激光破坏实验证明,含有锌杂质的薄膜的破坏阈值明显降低。     

石英晶体监控膜厚仪的发展与应用

石英晶体振荡监控光学薄膜厚度是直接监控光学薄膜物理厚度的方法，与工作波段无关，设置简单，各种厚度皆可控制．易于实现自动控制，将会越来越广泛地应用在光学薄膜厚度监控中。本文首先介绍了石英晶体监控膜厚仪监控光学薄膜厚度的原理，然后讨论了石英晶体监控仪的发展和晶振片的稳定性。     

不同退火过程对紫外HfO2/SiO2,Y2O3/SiO2多层膜性能的影响

采用直升式和阶梯式加热法对电子束热蒸发镀制出的HfO2/SiO2,Y2O3/SiO2多层膜进行了400℃的退火处理,发现采用阶梯式加热法退火后多层膜在190～300 nm范围内的峰值反射率均得到提高,说明此种后处理方法可能会改善膜层在紫外波段的光学性能.再对HfO2,Y2O3的单层膜进行相应的退火处理,发现退火后HfO2膜层的物理厚度减小从而发生监移现象;直升式退火使Y2O3膜层的折射率变小引起蓝移.阶梯式退火使得Y2O3膜层的物理厚度减小引起蓝移.对退火前后样品的微结构进行X射线衍射(XRD)法测量发现,退火可以使材料进行品化,并且采用直升式加热法后材料的结晶度更大,从而膜内散射变大,会引起膜层反射率的轻微降低.     

基底温度对直流磁控溅射ITO透明导电薄膜性能的影响

用直流磁控溅射法制备透明导电锡掺杂氧化铟(ITO)薄膜,靶材为ITO陶瓷靶,组分为m(In2O3):m(SnO2)=9:1.运用分光光度计,四探针测试仪研究了基底温度对薄膜透过率、电阻率的影响,并用X射线衍射(XRD)仪对薄膜进行结构分析.计算了晶面间距和晶粒尺寸,分析了薄膜的力学性质.实验结果表明,在实验设备条件下,直流磁控溅射ITO陶瓷靶制备ITO薄膜时,适当的基底温度(200℃)能在保证薄膜85%以上高可见光透过率下,获得最低的电阻率,即基底温度有个最佳值.薄膜的结晶度随着基底温度的提高而提高.     

阶段离子束辅助法制备基频减反膜

在研究阶段离子束辅助制备方式对薄膜性质影响的基础上,采用电子枪蒸发及离子束辅助沉积制备了氧化铪及氧化硅单层膜,采用阶段离子束辅助沉积及全程非离子束辅助沉积制备了基频减反膜。测量了所有样品的弱吸收、残余应力和激光损伤阈值。结果发现,相对电子枪热蒸发制备的样品,离子束辅助沉积的单层膜具有大的弱吸收、低的激光损伤阈值,且张应力减小,压应力增加;阶段离子束辅助沉积制备的减反膜剩余应力变小,弱吸收稍微增加,激光损伤阈值从10.91 J/cm²增加到18 J/cm²。分析表明,离子束辅助沉积在引入提高样品激光损伤阈值有利因素的同时,也引入 了不利因素,阶段离子束辅助沉积在引入有利因素的同时,有效减少了不利因素的引入,从而提高了样品的激光损伤阈值。     

电子束蒸发沉积工艺条件对ZrO2薄膜性能的影响

在电子束蒸发沉积制备ZrO2薄膜的过程中，采用石英晶体振荡法监控膜厚和沉积速率。用NKD7000分光光度计测量了ZrO2薄膜的折射率和膜厚，用原子力显微镜分别观测了不同工作气压和沉积速率下薄膜的表面形貌、均方根粗糙度。结果表明，随着工作气压的升高，膜层的结构变疏松，薄膜的折射率和均方根粗糙度都随之减小。随着沉积速率的增大，膜层的结构变致密，薄膜的折射率和均方根粗糙度都随之增大。并且从工具因子(TF)的角度得到了证实。实际镀膜过程中应该根据激光薄膜的应用需要选用合适的工艺条件，在允许的均方根粗糙度范围内提高膜层的结构致密性和折射率。     

沉积温度对电子束蒸发HfO2薄膜残余应力的影响

采用电子束蒸发沉积方法在BK7玻璃基底和熔融石英基底上沉积了HfO2薄膜,研究了不同沉积温度下的应力变化规律。利用ZYGO干涉仪测量了基片镀膜前后曲率半径的变化,计算了薄膜应力。结果发现在所考察的实验条件下HfO2薄膜的残余应力均为张应力,应力值随沉积温度的升高先增大后减小。两种基底上薄膜的残余应力的主要产生机制不同。对于BK7玻璃基底HfO2薄膜的残余应力起决定作用的是内应力,熔融石英基底上HfO2薄膜的残余应力在较低沉积温度下制备的薄膜起决定作用的是热应力,在沉积温度进一步升高后内应力开始起决定作用。通过对样品的X射线衍射(XRD)测试,发现在所考察的温度范围内,HfO2薄膜的结构发生了晶态转换,这一结构转变与薄膜残余应力的变化相对应。两种基底上薄膜微结构的演变及基底性能差异是两种基底上薄膜应力不同的主要原因。