用于离子束刻蚀设备的冷却系统

为解决因离子束刻蚀基片的温度效应,采用冷却液和氦气冷却相结合的冷却方式,对离子束刻蚀的基片进行冷却,解决了一般冷却液冷却不充分导致基片升温过高的问题,且根据该冷却系统原理设计出工件台和控温系统,装载至M431-12/UM型离子束刻蚀设备上。通过试验验证,结果证明无论是八英寸硅片还是铝制基片盘,在冷却液和氦气冷却相结合的冷却方式下,冷却效果良好,表面温度均未超过50℃,而铝制基片盘表面温度仅为38℃;同时,若将冷却液换成换热类液体,可实现工件台温度控制,其可用于离子束沉积系统等薄膜生长设备的基片温度控制。     

离子束刻蚀计量光栅的衍射现象

介绍了计量光栅经离子束刻蚀后的衍射现象,实测了刻蚀表面的形貌特征,还对这种衍射现象进行了讨论。     

全息离子束摆动刻蚀凸面闪耀光栅制备技术

高衍射效率的凸面闪耀光栅是高光谱分辨率成像光谱仪的核心分光元件,其制作方法包括机械刻划法、电子束直写法、X射线光刻法、全息离子束刻蚀法等,其中全息离子束刻蚀法因为具备良好的各向异性,不受尺寸与曲面形状限制,杂散光低,完全没有鬼线,制造时间短等优点成为现今光栅制造领域常用方法之一.传统全息离子束刻蚀凸面光栅时基底的弯曲会...     

大尺寸衍射光学元件的扫描离子束刻蚀

总结了大尺寸衍射光学元件离子束刻蚀技术的研究进展。针对自行研制的KZ-400离子束刻蚀装置,提出了组合石墨束阑结构和多位置分步刻蚀策略来提高离子束刻蚀深度的均匀性,目前在450mm尺寸内的刻蚀深度均匀性最高可达±1%。建立了针对多层介质膜光栅的衍射强度一维空间分布在线检测系统以及用于透射衍射光学元件离子束刻蚀深度的等厚干涉在线检测系统,实现了对大尺寸衍射光学元件离子束刻蚀终点的定量、科学控制,提高了元件离子束刻蚀工艺的成功率。利用上述技术,成功研制出一系列尺寸的多层介质膜光栅、光束采样光栅、色分离光栅以及同步辐射光栅等多种衍射光学元件。     

离子束刻蚀计量光栅的衍射现象

介绍了计量光栅经离 子束刻蚀后的衍射现象，实测了刻蚀表面的形貌特征，还对这种衍射现象进行了讨论。     

光学薄膜在线宽光谱膜厚控制仪

本文介绍了一种高性能的实时宽光谱膜厚控制仪的设计与制作,详细介绍了该系统的工作方式及设计思想.实验表明该系统可以用于光学薄膜在线实时监控和光学薄膜光谱特性检测,并可能基于该系统开发薄膜自动控制系统.     

微透镜阵列的离子束溅射刻蚀研究

利用扫描电子显微镜(SEM)和表面探针测试,分析了采用离子束溅射刻蚀技术制作的石英微透镜阵列器件的表面微观形貌,讨论了引起微透镜表面缺陷的原因及所采取的改善表面形貌的措施,研究了采用不同层次的光致抗蚀剂微透镜图形的固化技术后,经离子束溅射刻蚀制作出的微透镜阵列器件的表面形貌差异,定性给出了表面探针测试的适用范围,此外还介绍了对所制样品所做的几项主要的处理操作。     

宽波段全息-离子束刻蚀光栅的设计及工艺

设计和制作了一种在同一基底上具有多闪耀角的宽波段全息-离子束刻蚀光栅。提出了组合形成宽波段全息-离子束刻蚀光栅的分区设计方法,优化了3种闪耀角混合的宽波段全息光栅设计参数,并利用反应离子束刻蚀装置对该光刻胶掩模进行刻蚀图形转移,采用分段、分步离子束刻蚀技术开展了获得不同闪耀角的离子束刻蚀实验。最后在同一光栅基底上分区制作了位相相同,并具有9,18,29°3个不同闪耀角,口径为60mm×60mm,使用波段为200~900nm的宽波段全息光栅。衍射效率测试结果显示其在使用波段的最低衍射效率超过30%,最高衍射效率超过50%,实验结果与理论计算结果基本符合。与其它方式制作的宽波段光栅相比,采用宽波段全息-离子束刻蚀光栅不但工艺成熟,易于控制光栅槽形,而且光栅有效面积尺寸较大,便于批量复制。     

闪耀全息光栅离子束刻蚀工艺模拟及实验验证

依据特征曲线法推导了非晶体表面的离子束刻蚀模拟方程,结合全息光栅的刻蚀特点开发出离子束刻蚀模拟程序,并通过实验数据分析并优化了非晶体材料刻蚀速率与离子束入射角的关系方程,最后利用离子束刻蚀实验对所开发的离子束刻蚀模拟程序进行了实验验证.调节掩模与基底材料的刻蚀速率比为2∶1至1∶2,制作了线密度为1 200 1/mm,闪耀角为～8.6°,非闪耀角为34°～98°的4种闪耀光栅,与刻蚀模拟程序的结果进行对比,模拟误差＜5％;控制离子束刻蚀时间为6～14 min,制作了线密度为1 200 1/mm,闪耀角为～8.6°,顶角平台横向尺寸为0～211 nm的6种光栅,与刻蚀模拟程序的模拟结果进行对比,模拟误差＜1％.比较实验及离子束刻蚀模拟结果表明,离子束刻蚀模拟程序获得的模拟刻蚀轮廓曲线与实际刻蚀轮廓曲线的误差＜5％;模拟刻蚀截止点与实际刻蚀截止点误差＜1％.实验表明,提出的模拟方程可以准确地描述不同工艺过程和工艺参数对最终刻蚀结果的影响,进而可预知和控制离子束刻蚀过程.     

高质量光学薄膜制备用新型无栅霍尔离子束辅助镀膜系统

介绍一种无栅霍尔离子束辅助镀膜系统。并对该系统的特点、性能和应用结果作了叙述。     

光学薄膜消偏振技术及进展

光线倾斜入射时,膜层不可避免地会产生偏振效应。对于大部分实际应用,此现象带来的是系统性能的劣变,必须予以消除或减少。光学薄膜的消偏振是一个非常棘手的薄膜设计问题,目前仍然缺乏一种普遍适用的一般性方法。许多论文曾致力于这一问题的研究,文章较全面地叙述了这一领域研究过程中所提出的方法,包括单波长和宽波段的消偏振技术研究的现状和进展。这些方法可以在一定条件一定程度上取得比较好的消偏振效果,具有比较重要的理论意义。     

光学薄膜技术在光通信技术中的应用

介绍了光纤通信系统中用薄膜技术制成的光定向耦合器 ,波分复用器等原理及制作方法。叙述了用薄膜滤光片技术改善 EDFA的传输特性。     

基于二维光学相干层析的多层薄膜结构无损定量评价

为了实现对多层薄膜结构厚度进行快速准确的测量和无损定量评价,研制了二维光学相干层析(Optical Coherence Tomography,OCT)系统,避免了传统一维OCT系统逐点扫描导致成像效率低下的问题。阐述了去除OCT共轭镜像理论,采用了五步相移干涉法,具体由压电驱动器驱动参考镜实现,做到了对OCT共轭镜像的去除,避免出现OCT图像的混叠。所研制的OCT系统具有极高的系统分辨率和较好的信噪比,可以实现对手机钢化玻璃薄膜内部四层结构厚度(钢化玻璃、静电胶层1、防爆贴膜和静电胶层2)进行准确测量。实验结果表明:自研制的系统可快速高精度地对多层薄膜结构厚度进行测量,可以推荐使用在多层薄膜的无损定量评价中。     

激光薄膜缺陷研究

薄膜缺陷是影响薄膜元件抗激光损伤的重要因素之一,长期以来一直是人们关注和研究的问题。首先介绍了薄膜缺陷的种类、特点及成因。在此基础上,分析了缺陷对激光损伤阈值的影响以及激光预处理对缺陷的影响。最后,对于如何减少缺陷和提高损伤阈值作了讨论。     

应用白光共焦光谱测量金属薄膜厚度

为了精确测量自支撑金属薄膜厚度及其厚度分布,提出了基于白光共焦光谱传感器的金属薄膜厚度测量技术.介绍了该技术的测量原理及系统结构,研究了系统的测量不确定度.利用相向对顶安装的白光共焦传感器组、精密位移平台并结合自制的薄膜厚度校准样品,实现了对厚度为10～100 μm的自支撑金属薄膜的厚度及厚度分布的精确测量;通过研究系...     

薄膜厚度和光学常数的主要测试方法

准确地测量和控制薄膜厚度和光学常数等参数,在薄膜制备和分析和应用都是极为重要的。对薄膜的厚度和光学常数测试方法作了归纳和分类,并对几种主要的测试方法作了简要的介绍,分析了各自的特点及存在的问题。在测量薄膜的厚度和光学常数时,必须根据待测样品和测量精度要求选择合适的方法。     

时间监控离子束溅射沉积光学薄膜的厚度修正

通过单层和多层膜的实验模拟,研究了离子束溅射沉积速率和沉积时间的关系。在溅射镀膜的初始阶段,对于Ta2O5,沉积速率随时间增加而增大;对于SiO2,沉积速率随时间先显著地增加,随后逐渐地减小。结果表明,通过对高、低折射率各层的监控时间进行补偿,即可实现光学薄膜厚度的精确监控。     

薄膜滤光片淀积过程实时光学监控系统

介绍了一种薄膜制造实时光学监控系统,对监控系统的组成及各个模块的功能和工作原理进行分析。系统由计算机对信号进行采集、分析和判断,根据膜层的不同特点采取相应的监控方式,可以对各种规整和非规整膜系进行监控,自动开闭蒸发源挡板。     

介质多层膜热处理分析

由薄膜压缩应力产生模型和薄膜总应力的组成出发,分析了要改变薄膜的本征应力热处理必须有足够的能量即激活能。当热处理能量低于激活能时,只能改变薄膜热应力,与处理时间无关。热应力与处理温度有线性关系,建立了波长变化量与温度变化量间的关系模型。当热处理能量高于激活能时,本征应力改变,进而波长的改变与时间有关。实验结果表明,从200~300℃的各1,2,5 h保温处理下,波长从1.4 nm线性地增大到4.15 nm,波长变化与处理时间无关。在350℃分别进行1,2,5 h的处理情况下,波长的改变量分别为4.75 nm,5.07 nm,5.7 nm。保温时间短的,波长增量也小。400℃各种处理时,波长的改变基本上与350℃的处理结果类似。充分说明了在较低温度处理时,薄膜应力只有热应力的改变;较高温度处理时,本征应力才会改变。     

同步辐射与光学薄膜

介绍同步辐射光源及光学薄膜在其中的应用。