超低损耗电介质多层膜反射镜及其应用

在自由电子激光器、高效率波长转换、重力波检测等,近年在新激光器技术和其应用领域中,追求谐振器上用的电介质多层膜反射镜的低损耗,这些电介质多层膜是用电子束镀膜和离子束溅射方法制作的,从生产角度来看电子束已居于前列,有镀粒子能较低(<1eV)膜的多晶化问题等,不利于制作低损耗膜,而以往的反射率仅有99.95%(损失500ppm)程度.另一方面,离子束溅射粒子能非常高(>20eV),又低温操作,可得到非晶形致密的低散射膜,据报道可得到超低     

利用反应低压离子镀膜法和反应直流磁控溅射法制作氮化硅氮化铝膜

Si_3N_4和AlN薄膜被广泛应用于微电子和光学领域,它们大多是利用CVD方法在基片温度高达1300℃下制成的.利用RLVIP和RDCMS方法在未加热基片上生长高密度、高稳定性的薄膜被证明是有效的.RLVIP的主要特点是用低能电子来部分活化,分解和电离工作气体、反应气体和蒸发材料的硅、铝、氩、氮,其相互作用截面很大.自偏的基片势和坩埚阳极的斥力使成膜的粒子有相对较高的平均能量,从而使膜的附着性增强而孔隙减少.为比较,Si_3N_4和AlN也用RDCMS方法制成,在这种方法中,纯硅和纯铝靶被用做原材料.本文的目的是比较利用     

采用反应蒸发和反应离子镀膜法制备的薄膜的微结构分析

电子显微镜,触针式轮廓仪和拉曼微探针分析表明,采用反应蒸发和反应离子镀方法所制备的薄膜有显著的差异.反应蒸发产生的薄膜具有大家所熟知的柱状结构,明显     

激光辐照下铝膜反射镜温升和热应力的计算

分析了激光对以K9玻璃为基体的铝膜反射镜的加热问题,将铝膜作为平面热传导,K9玻璃基体作为三维热传导,用有限元法计算了温度分布和K9玻璃基体的热应力分布,讨论了反射率和激光传输距离对温升和热应力的影响。结果表明,二者对温升和应力的影响很大,铝膜反射率增大,温升和应力变低,激光传输距离增加,温升和应力也变低。铝膜的破坏阈值大于K9玻璃的破坏阈值,在确保铝膜反射率的同时,根据K9玻璃基体应力小于其抗拉强度来选择合适的传输距离,可避免反射镜破损。     

在室温基片上镀MgF_2膜的离子束工艺

本文报道在室温基片上淀积MgF_2膜时用惰性气体离子轰击的情况。证明低能(<250eV/离子)轰击薄膜能大大增加其耐磨性和附着力,而其光学性能无明显下降。这一技术的成功对温度敏感的基底上淀积牢固膜层有广泛的意义。     

真空离子镀膜技术在PCB用钻头铣刀上的应用

试验通过真空离子镀膜技术,利用激光轰击靶材形成离子,并使离子在强磁场的驱动下吸附于钻头或锣刀上形成镀层,制备出镀膜钻头及镀膜铣刀,同时分析镀膜钻头与镀膜铣刀在线路板生产制造中的实际应用效果;试验结果表明,采用镀膜钻头,可以明显增加钻孔孔限、减少披锋,节约成本;采用镀膜铣刀进行铣边及成型加工时,有利于减少产品的披锋、毛刺及铣刀断刀,提高生产效率及节约成本。     

反应蒸镀多层电介质膜氦氖激光反射镜的损耗和反射率

制造激光反射镜TiO2/SiO2多层膜，主要方法是在氦气气压为5×10-3~5×10-2帕的情况下用钛和硅的低氧化物进行反应蒸镀。接着在670 Κ的空气中退火，生成所需化学计量的氧化物。在蒸镀过程中，工作气体中不可能完全避免的水蒸气含量与起始条件和设备状态有关。它往往会使激光反射镜的反射率和损耗发生变化。在蒸镀层形成过程中出现的不良结果，一般认为是因水蒸气所致。反之，在低氧化物受热蒸发时,采用水蒸气作反应气体，退火后可以获得系统参数复现性良好的多层膜系。本文将介绍以水为氧化剂制造激光反射镜的有关结论。     

用直流反应磁控溅射法沉积氮化钛膜及其性能

在氩、氮混合气氛中，对钛金属靶采用直流反应磁控溅射法，在玻璃基片上沉积了氮化钛膜。沉积过程中，总压强在０．２～３Ｐａ范围内变化。利用Ｘ射线衍射法、扫描电子显微镜、反射光谱和电阻率测量等方法研究了总压强对膜的结构、光性能和电性能的影响。     

ITO透明导电薄膜的反应离子刻蚀

研究了用 Ｃ Ｆ４ 或乙醇作为反应气体, Ａｒ 作为气体添加剂对 Ｉ Ｔ Ｏ 膜进行反应离子刻蚀,讨论了射频放电功率,反应室气压, Ａｒ 的流量对刻蚀速率的影响,得出了最佳工艺条件,并从理论上分析了刻蚀的机理。研究表明,用乙醇等有机气体对 Ｉ Ｔ Ｏ 膜进行反应离子刻蚀的效果更为理想。     

铝硅合金膜在MEMS电容式开关中的应用

对几种可用于MEMS电容式开关中的弹性薄膜材料进行了分析,含硅4%的轻质量铝合金具有较佳的性能。应用该弹性膜制备了微波MEMS电容式开关,实验结果表明,开关具有较低的激励电压,约为28V,在10GHz处的隔离度大于15dB。     

Sol-Gel法制备的铁电薄膜和Pt/Ti下电极的反应离子刻蚀技术

为制备Ａ１／ＰＺＴ／Ｐｔ／Ｔｉ电容,研究了采用ＳＦ６／Ａｒ等离子体对Ｐｂ（Ｚｒ,Ｔｉ）Ｏ３及Ｐｔ／Ｔｉ底电极进行反应离子刻蚀（ＲＩＥ）的技术．较系统地研究了ＲＦ功率,ＳＦ６／Ａｒ流量比及气压对刻蚀速率的影响,找到了对ＰＺＴ及Ｔｉ进行ＲＩＥ的优化工艺条件．在不同的条件下得到对ＰＺＴ的刻蚀速率为２～７ｎｍ／ｍｉｎ;采用纯Ａｒ气体时Ｐｔ的刻蚀速率为２～６ｎｍ／ｍｉｎ;对于Ｔｉ可用ＨＣｌ及Ｈ２Ｏ２溶液进行腐蚀     

Si在SF6＋N2中反应离子刻蚀及其剖面的研究

本文报导了用ＳＦ＿６＋Ｎ＿２混合气体反应离子刻蚀Ｓｉ及其剖面的实验结果，研究了在刻蚀时，混合气体的成份和射频功率密度对Ｓｉ的蚀速影响以及Ｓｉ的负载效应，通过实验得到了一种获得Ｓｉ的腐蚀垂直剖面的方法，该腐蚀技术在制作微机械马达和周期为４６６．８ｎｍ的二级光栅（线宽０．２μｍ）中得到应用。     

在反应磁控溅射过渡区制备高反射膜的工艺控制

用反应磁控溅射法制备了Ta2O5和SiO2的单层膜和多层高反射薄膜,研究了在过渡区制备高质量光学薄膜的影响因素和机制,探讨了制备高质量光学薄膜的工艺,并引入了一种结合拟合方法的被动控制技术来实现在磁控溅射过渡区制备高质量的光学多层膜.结果表明,在反应磁控溅射过渡区制备的光学薄膜不仅具有比氧化区更高的沉积速率,而且具有更高的折射率和更低的光损耗.在过渡区镀制光学多层膜时速率的变化与溅射电压的漂移有关,并且可以通过监测溅射电压随时间的变化结合拟合算法加以修正.在表面均方根粗糙度为0.56 nm的石英基片上,采用过渡区镀膜和膜厚修正制备了40层的Ta2O5/SiO2高反膜,通过光腔衰荡光谱方法测得的反射率达到99.96%.     

蓝宝石衬底上生长的铝镓氮外延膜的应变分析

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法制备了不同Al组分含量的2μm厚AlxGg1-xN外延膜,通过透射电镜定性分析了外延膜中的位错和缺陷,通过高分辨X射线衍射试验对AlxGa1-xN外延膜进行ω/2θ扫描,结果显示外延膜为六方晶系纤锌矿结构,通过对对称面和非对称面的晶面间距进行修正精确计算了外延膜晶格常数,并由此对应变进行定量分析,四个不同Al组分的AlxGa1-xN外延膜样品的四方畸变值随Al含量的增大而逐渐减小,并且均小于零,在水平方向上均处于压应变状态.     

铝掺杂氧化锌薄膜在玻璃衬底上的RF反应共溅射低温织构生长

以金属锌( Zn)和铝( Al)为靶材采用射频( RF)反应共溅射技术在低温( 2 0 0℃)玻璃衬底上沉积了铝掺杂氧化锌( Zn O∶Al)薄膜.运用扫描电子显微镜( SEM)、能量色散X射线谱( EDX)、表面轮廓仪(α- Step)、X射线衍射( XRD)和双光束紫外-可见光谱仪( U V- VIS)等分别对沉积样品的表面和断面的形貌结构、组成成分和光学特性进行了分析表征.研究了反应气体氧与氩流量比( O2 / Ar)和RF溅射功率对沉积样品的生长速率、结构特征和光电学性质的影响.结果表明,薄膜的成长速率强烈依赖于RF溅射功率,而薄膜的结构形貌和成分的化学配比则主要由反应气体流量比O2 / Ar     

铝掺杂氧化锌薄膜在玻璃衬底上的RF反应共溅射低温织构生长

以金属锌(Zn)和铝(Al)为靶材采用射频(RF)反应共溅射技术在低温(200℃)玻璃衬底上沉积了铝掺杂氧化锌(ZnO∶Al)薄膜.运用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDX)、表面轮廓仪(α-Step)、X射线衍射 (XRD)和双光束紫外-可见光谱仪(UV-VIS)等分别对沉积样品的表面和断面的形貌结构、组成成分和光学特性进行了分析表征.研究了反应气体氧与氩流量比(O2/Ar)和RF溅射功率对沉积样品的生长速率、结构特征和光电学性质的影响.结果表明,薄膜的成长速率强烈依赖于RF溅射功率,而薄膜的结构形貌和成分的化学配比则主要由反应气体流量比O2/Ar决定.通过对沉积参数的优化但未经退火处理,得到了六角纤锌矿结构单一(0002)结晶方向的ZnO∶Al薄膜,其可见光透过率达85%,电阻率在10-1～103Ω*cm之间.实验发展的低温RF共溅射技术不仅具有造价低廉、工艺简单可靠和材料来源广泛等特点,而且还能有效防止器件底层材料间的互扩散,沉积薄膜的性能基本符合光电器件涂层特别是薄膜太阳电池窗口层应用的要求,易于工业规模化地生产和推广.     

直流等离子体CVD法在Si（100）衬底上局部定向核化及外延生长金刚石膜

低压气相法合成的金刚石薄膜和天然金刚石一样,具有优异的力学、光学、电学、化学及热学性质。可广泛应用于机械、电子和光学等工业领域,因而引起了人们极大的兴趣。金刚石还具有半导体性质。并能在多种衬底上利用低压气相合成金刚石膜,还可进行选择性的掺入需要的杂质。这就为制备金刚石半导体器件提供了可能性。实验表明,在金刚石膜生长过程中进行掺杂强烈地依赖于晶体生长方向