离子辅助沉积对薄膜特性的影响-光学工程专业毕业论文

硕士生毕业论文致谢在我的硕士论文工作期间．我得到了许多人的帮助、指教 和关怀。我要特别感谢我的导师顾培夫教授．他的诲人不倦、 他的言传身教、他的严谨求实让我受益匪浅。他作为一名长者． 亲切和蔼．待人以

硕 士 生 毕 业 论 文 摘 要 本 论 文 的 主 要 工 作 是 对 常 规 工 艺 下 和 离 子 辅 助 条 件 下 沉 积 的 薄 膜 的 特 性 进 行 比 较 研 究 ， 研 究 的 薄 膜 包 括 单 层 膜 和 多 层 膜 。 1 ． 单 层 膜 的 研 究 研 究 的 单 层 膜 为 T i 0 2 、 T a ／ 0 5 、 N b 2 0 5 等 氧 化 物 介 质 薄 膜 ， 对 比 研 究 了 常 规 工艺下和离子辅助条件下它们的光学特性和机械特性。光学特性涉及折劓率、消 光系数、波长漂移、聚集密度和表面粗糙度，机械特性涉及硬度和附着力。通过 研究，发现离子辅助沉积对单层薄膜的光学特性和机械特性均有明显改善。lAD 使Nb205薄膜的聚集密度提高了14％，折射率从常规工艺的2．03提高到 2．18， 膜 层 的 附 着 力 和 牢 固 度 从 常 规 工 艺 的 1 ． 0 × 1 0 7 N ／ m 2 提 高 到 1 2 9 ． 7 × 1 0 7 N ／ m 2 ； 同 样 ， T a 2 0 5 薄 膜 的 聚 集 密 度 提 高 了 1 3 ％ ， 折 射 率 从 常 规 工 艺 的 2 ． 0 3 提 高 到 薄 膜 的 聚 集 密 度 提 高 了 2 0 ％ ， 折 射 率 从 常 规 工 艺 的 2 ． 0 3 提 高 到 2 ． 2 3 ； T i O ， 2 ． 3 7 。 2 ． 多 层 膜 的 研 究 采 用 霍 尔 源 离 子 辅 助 沉 积 ( I A D ) 技 术 制 各 了 Z n S ／ M g F 2 、 N b 2 0 5 ／ S i 0 2 、 TiQ／SiOz多层膜窄带干涉滤光片，并与常规沉积条件下制各的样品做了比较。 发 现 离 子 辅 助 明 显 地 地 减 小 了 滤 光 片 的 光 谱 漂 移 ( △ ^ ) ： Z n S ／ M g F 2 多 层 膜 窄 带 干 涉 滤 光 片 实 测 漂 移 A ^ < o ． 5 r i m ， 光 谱 稳 定 性 得 到 很 大 提 高 。 计 算 了 滤 光 片 中 M g F 2 膜 层 的 聚 集 密 度 ， 离 子 辅 助 使 M g F 2 的 聚 集 密 度 从 常 规 条 件 下 的 O ． 7 0 提 高 到O．97，增幅达38％。同时发现间隔层对光谱漂移的影响最大，越 的 膜 层 ， 其 影 响 越 小 ； 而 N b 2 0 5 ／ S i 0 2 多 层 膜 窄 带 干 涉 滤 光 片 漂 远离间隔层 艺 的 2 9 ． 4 n m 降 到 1 2 ． 4 n m ： T i 0 2 ／ S i 0 2 多 层 膜 窄 带 干 涉 滤 光 片 移 △ ^ 从 常 规 工 的 2 4 ． 7 n m 降 到 8 ， 4 n m 。 漂 移 △ ^ 从 常 规 工 艺 总 之 ， 无 论 是 单 层 膜 还 是 多 层 膜 ， 离 子 辅 助 样 品 相 对 常 规 工 艺 样 品 的 特 性 得 到 明 显 改 善 。 关 键 词 ： 薄 膜 ： 离 子 辅 助 沉 积 ； 聚 集 密 度 ： 附 着 力 ； 窄 带 滤 光 片