TiO_2/ZrO_2复合薄膜的制备及工艺参数对薄膜折射率的影响

采用电子束蒸发混合膜料的方法制备了TiO2/ZrO2复合薄膜,研究了工艺条件(气体流量、沉积速率、基片温度、组份比)对其光学特性的影响。采用椭偏法测量了薄膜的折射率,分析了不同配比复合薄膜的色散特性,得出工艺参数与薄膜光学性能的相互关系,实现了不同折射率的配比。研究结果表明,无论TiO2/ZrO2摩尔比为1:1,1:2还是2:1,其折射率均随沉积温度的升高而增大,但温度升高致使薄膜折射率变化的幅度不大;复合薄膜的折射率随真空度的降低而降低;随着束流从100到160mA增加,复合薄膜的折射率从2.1699到2.2439略微增加;当TiO2/ZrO2比例分别为1:2,1:1和2:1时,薄膜的折射率相应为2.0886,2.1436和2.2584(d光),表明采用工艺优化和蒸镀混合膜料的方法实现折射率的配比仍然是一种行之有效的方法。     

硅碳氧薄膜光学性能研究

硅碳氧(SiCO)薄膜是一种三元玻璃状化合物材料,具有热稳定性好、能带宽、折射率大、硬度高等特性,是一种具有潜在应用价值的新颖光学薄膜材料。本文采用射频磁控溅射技术在Si(100)及K9玻璃上制备了硅碳氧薄膜。利用椭圆偏振仪、紫外/可见/近红外光度计及X射线光电子能谱测试表征了薄膜的光学性能及薄膜组分。研究发现,通过改变基片温度、工作压强及溅射功率等工艺参数,所制备的硅碳氧薄膜均具有高折射率(大于1.80),相比之下,K9玻璃基硅碳氧薄膜的折射率有着更大的变化范围(1.84~2.20)。通过对K9玻璃基硅碳氧薄膜的光学透射性能研究表明,以硅碳氧陶瓷作为溅射靶材,采用射频磁控溅射技术在K9玻璃基上可以制备出,在可见光及近红外区域有着较好光学透射性能,平均透过率能到达83%的硅碳氧薄膜。     

TiO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的研究

应用光度法研究了溶胶－凝胶系统组成、热处理温度对iO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的影响规律。随薄膜中TiO2含量的增加以及热处理温度的升高，薄膜的折射率逐渐增大。通过调整TiO2-SiO2系统的组成及适当的热处理温度，可实现TiO2-SiO2系统薄膜折射率在1．5－2．4之间的连续变化。     

氮氧化硅材料的研究进展

综述了近几年氮氧化硅复合材料、氮氧化硅薄膜材料和介孔氮氧化硅材料的研究与发展现状。着重介绍了氮氧化硅薄膜材料的发光特性和折射率可调特性,及其不同的制备方法。同时介绍了介孔氮氧化硅材料和Si_3N_4/Si_2N_2O、SiC/Si_2N_2O及BN/SiNOf三种应用较多的氮氧化硅复合材料的研究现状。并对氮氧化硅材料的研究与应用进行了展望。     

溶胶-凝胶法制备低折射率SiO2薄膜的过程控制研究

纳米多孔二氧化硅薄膜具有优良的物理化学特性和广阔的应用前景.以溶胶-凝胶法制备低折射率SiO2薄膜为例,对化学法镀膜中的溶胶制备、溶胶保存、薄膜制备等3个阶段进行了研究,利用透射电镜、红外光谱仪、原子力显微镜、椭偏仪等对溶胶和薄膜的特性进行了检测,并对其制备过程进行了控制,这对制备性能良好的薄膜材料及其产业化应用具有一定的指导意义.     

PECVD法制备硅基ZnO薄膜光学性能的研究

使用薄膜分析系统研究在不同衬底温度下生长的硅基ZnO薄膜反射谱,了解衬底温度对薄膜的结晶状况影响。研究结果表明,随衬底温度的升高,晶粒之间融合长大,薄膜的折射率增大;在衬底温度450℃时生长的ZnO薄膜,薄膜的折射率最大为4.2,反射谱的吸收边更接近380nm,在520nm处有一个弱的吸收峰,与ZnO薄膜的PL谱测试结果一致。再升高衬底温度,晶粒会出现异常长大,晶粒排布将受到影响,导致薄膜折射率下降。     

退火温度对Ta2O5薄膜光学和表面特性的影响

针对退火温度影响Ta₂O₅薄膜的光学和表面特性的问题，采用电子束蒸发技术在石英基底上制备了该薄膜，并将薄膜样品分别在200℃、400℃和600℃下进行退火。利用光谱仪测试了薄膜的透射率并反演计算得到薄膜的折射率和消光系数的变化规律，采用X射线衍射仪和原子力显微镜表征了薄膜的表面性能。研究表明，薄膜透射率曲线的峰值随退火温度升高而显著提升。随着退火温度升高，薄膜的折射率和消光系数均逐渐变大，表面粗糙度呈现下降的趋势，表面变得致密。退火前后薄膜均为非晶态。该研究为进一步提高Ta₂O₅薄膜的性能提供了试验数据。     

纳米掺钯WO3薄膜及气致变色性能研究

以钨粉和双氧水为原料,采用溶胶-凝胶技术结合提拉镀膜法,制备了纳米结构掺钯气致变色WO3薄膜;分析了薄膜的折射率、厚度、结晶度、红外特性和表面形貌随温度变化特性;研究了薄膜的气致变色性能。研究结果表明,纳米掺钯气致变色WO3薄膜有着良好的气致变色特性。重点讨论了薄膜结构、薄膜水含量以及薄膜钯含量对薄膜变色效率的影响。     

LaTiO_3薄膜的光学及激光损伤特性

研究了工艺条件(沉积温度、真空度、蒸发束流)对LaTiO3薄膜光学和激光损伤特性的影响。采用椭偏法测量了薄膜的光学常数,分析了不同工艺条件下制备薄膜的折射率和消光系数,得出工艺参数与薄膜光学性能的相互关系。研究结果表明,当沉积温度从室温(未加热)升高到220℃,所制备薄膜的折射率从1.9334增大到1.9644(d光)。当真空度从6.5×10-3(未充O2)降低到2.0×10-2Pa时,薄膜的折射率从1.9726下降到1.9268。随着束流从75增加到140 m A,薄膜的折射率从1.9337到1.9548略微有所增加。在所研究的工艺参数范围内,薄膜的折射率基本稳定,消光系数均小于1.74×10-3,尤其当沉积速率低于0.44 nm/s时,所制备薄膜的消光系数优于10-6。LaTiO3薄膜的激光损伤形貌随制备工艺而不同,其激光损伤阈值约为16.2~18.8 J/cm2(1064 nm,10 ns)。     

晶粒尺寸对氧化钒薄膜电学与光学相变特性的影响

采用直流对靶磁控溅射方法制备氧化钒薄膜,通过改变热处理温度获得了具有不同晶粒尺寸的相变特性氧化钒薄膜,对氧化钒薄膜相变过程中电阻和红外光透射率随温度的突变性能进行研究.结果表明:经300℃和360℃热处理后,薄膜内二氧化钒原子分数达到40%,氧化钒薄膜具有绝缘体-金属相变特性,薄膜的晶粒尺寸分别为50nm和100nm;...     

聚合物通道波导的分析及制备

ＰＤＡ聚合物有较大的三阶非线性极化率和超快的响应特性，是全光器件应用中非常有前景的材料，本文采用有效折射率法分析了下条载聚合物薄膜通道波导的传输特性，讨论了制备单模传输波导的条件及其影响因素，制备了ＰＤＡ薄膜通道波导，并测试了其波导特性。     

五氧化二钽薄膜的制备及其I-U特性

本文利用脉冲直流反应磁控溅射的方法制备了五氧化二钽 (Ta2 O5)薄膜 ,俄歇电子能谱仪测试了薄膜的成分含量 ,椭偏仪测试了Ta2 O5薄膜的厚度和折射率 ,XRD分析了薄膜的晶体结构 ,并且分别研究了氧气含量、基底温度等成膜工艺对薄膜的影响。研究结果表明薄膜的成分主要是由氧气含量决定的。利用金属 绝缘体 (介质膜 ) 金属 (MIM)结构初步对Ta2 O5薄膜进行了电学性能的测试 :皮安电流电压源测试了薄膜的I U特性 ,制备出的薄膜折射率在 2 1～ 2 2 ,MIM的I U特性曲线显示了较好的对称性和低的漏电流密度     

五氧化二钽薄膜的制备及其I—U特性

本文利用脉冲直流反应磁控溅射的方法制备了五氧化二钽(Ta205)薄膜，俄歇电子能谱仪测试了薄膜的成分含量，椭偏仪测试了Ta205薄膜的厚度和折射率，XRD分析了薄膜的晶体结构，并且分别研究了氧气含量、基底温度等成膜工艺对薄膜的影响。研究结果表明薄膜的成分主要是由氧气含量决定的。利用金属—绝缘体(介质膜)—金属(MIM)结构初步对Ta2O5薄膜进行了电学性能的测试：皮安电流电压源测试了薄膜的I—U特性，制备出的薄膜折射率在2．1-2．2，MIM的I—U特性曲线显示了较好的对称性和低的漏电流密度。     

硅在红外光学薄膜中的应用研究

介绍了硅的理化特性以及在光学薄膜设计中的应用特点.对电子束沉积硅薄膜时的温度、真空度进行了确定,并对其沉积速率的稳定性以及石墨坩埚的使用方法进行了研究.利用分光光度法测定了硅膜在0.5μm～5 μm波段范围内的折射率分布曲线.     

导波光学技术在测量“夹心”光学薄膜各向异性方面的应用:不同膜堆结构中同类薄膜特性的比较

本文介绍了应用导波光学技术测量“夹心”光学薄膜的特征参数的方法,并研究了比较简单的结构(由二、三层膜组成),检测到了高折射率薄膜的各向异性。从不同结构的膜系中的同类薄膜的比较中发现了单层膜与膜堆中对应的“夹心”膜之间在折射率和各向异性上的差别。     

电子束蒸发法制备TiO2薄膜的折射率研究

用电子束蒸发法制备TiO2薄膜,并对其进行300℃、400℃、850℃热处理和掺杂.详细研究了工艺参数、热处理和掺杂对TiO2薄膜折射率的影响.实验结果表明:镀制高折射率的氧化钛薄膜最佳工艺参数为基片温度200℃、真空度2×10-2 Pa、沉积速率0.2 nm/s;随着热处理温度的升高,薄膜折射率也逐渐增大;适量掺杂CeO2(CeO2:Ti0质量比1.7:12)会提高薄膜的折射率,过量掺杂CeO2反而会降低折射率.     

As—Te硫系膜的光学性质及其热致变化

利用真空射频溅射法制得了非晶态As-Te硫系薄膜。借助于XRD法研究了该系统薄膜的热致析晶,并与相应的块状样品作了比较。薄膜在热处理前后的光学折射率和消光系数分别进行了测定,分析了它们与薄膜组成、结构以及析出晶相的关系。另外还对薄膜随温度的变化过程进行了研究,指出了造成反射率发生变化的主要原因以及它们所对应的温度区域,对该系统薄膜在光盘方面的应用作了预言。     

ICP-CVD制备a-CHON及光学性能分析

采用外置电感耦合等离子体化学气相沉积法,以高纯CH4/N2/CO2/H2作为反应气体,制备出非晶的a-CHON薄膜.研究了放电功率对薄膜沉积速率、表面形貌及光学性能的影响.结果表明沉积速率随着放电功率的增加而增加,而非线性增加;原子力显微镜分析结果表明放电功率对薄膜粗糙度有较大的影响;红外光谱分析表明了薄膜内部存在C-O,C=O,C≡N以及C-H键;紫外-可见-近红外光分析表明,薄膜的光学带隙随放电功率的增加而减小;薄膜折射率在可见光区的色散图表明,折射率随入射光频率的增加而减小,出现反常色散关系;而在同一波长下薄膜的折射率先随放电功率的增加而减小,而后又有所增加.     

衬底温度对柔性硫化锌薄膜结构与光学性能的影响北大核心CSCD

本文利用射频磁控溅射薄膜沉积技术在柔性聚酰亚胺(PI)、氧化铟锡(ITO)玻璃及石英玻璃衬底上制备了透明硫化锌(ZnS)薄膜。通过改变生长过程中的衬底温度,全面系统地研究了衬底温度对柔性和刚性ZnS薄膜的晶体结构、光透过率、光学常数以及表面性能影响的规律。研究表明升高衬底温度有利于形成ZnS薄膜(111)晶面的择优取向生长。不同衬底温度条件下制备的柔性和刚性ZnS薄膜在可见光波长范围内的平均光透过率均大于80%;在红外波长范围的平均光透过率达到85%。柔性ZnS薄膜在400 nm-890 nm波长范围内的光学折射率为2.21-2.56。刚性ZnS薄膜的光学折射率随着衬底温度的升高有所增加,当衬底温度为300℃时,刚性ZnS薄膜在890 nm波长处的折射率达到2.26。柔性ZnS薄膜厚度及表面粗糙度均随着衬底温度的升高而降低,当衬底温度为300℃时,柔性ZnS薄膜表面均方根粗糙度达到最小值2.99 nm。为实现高性能柔性ZnS光电器件,应控制生长柔性ZnS薄膜的衬底温度在200℃-300℃,以获得最优化的器件性能。     

离子束辅助沉积Al2O3薄膜的微观状态及其物理特性研究

本文利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X光电子能谱等微观分析手段 ,系统研究了氧离子束辅助离子束沉积方法制备的Al2 O3 薄膜的化学成分、微观结构、表面形貌及其随退火温度的变化 ,并对Al2 O3 薄膜折射率、显微硬度和膜基结合强度等物理特性及其随沉积温度的变化进行了详细研究。研究发现 :用离子束辅助沉积制备的薄膜基本满足Al2 O3 的标准成分配比 ;在沉积温度低于 5 0 0℃制备的Al2 O3 薄膜以非晶Al2 O3 相a Al2 O3 为主 ;Al2 O3 薄膜的表面粗糙度、折射率、显微硬度随沉积温度的增加而增加 ;当沉积温度高于 2 0 0℃时 ,薄膜与基体间的膜基结合强度将随沉积温度的增加而下降。分析表明 :薄膜表面形貌与晶体内部的结构相变有关 ,薄膜的退火相变途径为a Al2 O380 0℃ γ Al2 O310 0 0℃ γ Al2 O3 +α Al2 O312 0 0℃ α Al2 O3 。