光学薄膜和真空涂层技术。
光学薄膜和真空涂装技术：光学薄膜真空涂装技术一般采用物理气相沉积(PVD)技术。 PVD包括热蒸发溅射离子体涂层等。
热蒸发1。
热蒸发：当蒸发材料在真空室中加热时，原子或分子将从表面逃脱。
(1)饱和蒸汽压力。
在一定温度下，真空室蒸发材料的压力表明，在温度下饱和蒸汽压力PV。
LGPV=A/B/T蒸发材料的蒸汽压力与温度之间的关系。
A=C/2.3B=Δ/2.3RAB值可以通过实验来确定。
ΔH=19.12B(焦耳/摩耳)。
根据各种元素的饱和蒸汽压力曲线。
正常薄膜蒸发速率(1)所需温度为1°时饱和蒸汽压力。
蒸发速率随温度变化的敏感性而变化。
(3)如果蒸发温度高于熔点，蒸发状态就会熔化或升华。
两种或多种物质的均匀混合物在蒸发时遵循以下规律。
(1)压力规律。
混合物的总蒸汽压力PT等于每组蒸汽的压力之和。
PT=P1P2。PI。
(2)乌拉尔法则。
当某种成分单独存在时，如果混合物中的组合分子为NI，则在温度下将饱和蒸汽压成PIT。 在混合物状态下，成分I的饱和蒸汽压力为PI，PI=NI×PIT。
蒸发颗粒的速度和能量。
√(3kt/m)/(3rt/m)。
能量帐篷=3/2kt。
蒸发温度在1000~2500°C范围内蒸发粒子平均速度约为105cm·s·1.. 相应的平均动能为0.1≤0.2EVwww1.6≤10≤20≤3.2×10J..
(2)电阻加热蒸发。
A蒸发源材料的选择。
(1)蒸发源的熔点和蒸汽压力。
采用高熔点材料作为加热器，必须考虑蒸发源材料作为杂质进入薄膜。
蒸发源材料熔点(C)平衡温度蒸汽压力(10≤8)、托尔10/5、托尔10/2托尔(蒸发温度)。
石墨C3700180021262680。
钨W34102172567327。
钽2996195724073057。
Mo2617159219572527。
NB246817621272657。
铂PT1772129216121907。
(2)蒸发源和薄膜材料的反应。
CeO2和MotaW有反应选择PT作为蒸发船。
GE选择Shimowe或Ta船内衬石墨纸。
WMO还将与H2O或氧气反应。
一些金属和蒸发源形成合金，一旦形成合金就容易燃烧。
例如：塔、奥尔、WNI和W在高温下形成合金。
(3)蒸发源材料和薄膜材料的润湿特性。
用钨丝蒸发船通常需要潮湿的薄膜材料。
这里有几个电阻蒸发船。
A线蒸发源。
直径一般为0.5~1.0mm，多股(3股)。
螺旋蒸发源常用于蒸发铝、镍等金属.
圆锥形蓝色蒸发源用于蒸发块或丝状升华材料，不易与蒸发源保持湿润。
B箔蒸发源。
菊花蒸发源的厚度通常为0.05~0.15mm。注意，涂膜材料与蒸发源之间应有良好的热接触，否则会因局部加热而引起。 不仅可以分解材料，还可以引起薄膜喷雾。
C辐射蒸发源。
使用钨丝辐射加热材料蒸发一些熔点较低的材料。
D烟管蒸发源。
蒸发稳定性与辐射源相似。
闪光灯蒸发了。
合金或化合物继续洒在蒸发源上，导致快速蒸发，防止分馏。
F石墨蒸发源。
用于蒸发锗、银、钽等。
光谱的纯内表面光滑。
在使用前，通过酸碱处理，然后在真空中大约2000℃去除硫和磷等杂质。
电子束加热蒸发。
原理：当金属处于高温状态时，表面电子的一部分将聚集在涂料材料的表面上，使动能成为热能并蒸发。 详细介绍了电子离子源的工作原理。
(4)激光蒸发。
高能激光作为热源蒸发膜。 高能激光器通过真空室窗加热蒸发材料，将激光束功率密度提高到106W/cm2以上。
优点：可蒸发高熔点材料；非接触加热热源在真空室外减少污染，非常适合超高真空制备纯薄膜，蒸发速率高。 适用于激光薄膜的制备。
缺点：成本高；有些材料不能表现出优势。
(5)反应消失。
在一定的反应气氛中蒸发金属或低成本化合物，使其在积累过程中产生化学反应，形成所需的高成本化合物薄膜。
反应蒸发不仅用于严重的热蒸发分解，也用于由于蒸汽压力过低而无法加热和蒸发的材料。
反应蒸发的反应性取决于反应材料的化学性质、反应气体的稳定性、化合物的自由能力、化合物的分解温度和基板温度。
2.喷溅。
(1)基本原则。
离子撞击将部分动量传递到目标原子上。如果原子的功率大于升华热，则可以从点阵中取出。
(2)飞溅和阈值。
喷溅是阴极目标喷射所需的最小能量。 这取决于目标材料随着原子序列的增加而减少。
飞溅表示，当正离子击中阴极时，平均每个正离子都能击中阴极。 单晶材料也与单晶材料的表面取向有关，这与入射粒子的能量角度和目标材料的类型有关。
(3)喷溅粒子的速度和能量。
大多数溅射原子的速度为4×105cm/s，平均动能为4.5eV。
在使用AR时，大多数金属原子的平均速度是3-6-105厘米/粒子的能量随着目标材料质量的增加而增加。
(4)高频喷溅射力。
高频交流电流使目标交替受到离子和电子的冲击.
它可以用来溅射绝缘介质材料和系列电容器来溅射金属。
(5)磁控喷溅。
利用正交电磁场，使电子在正交电磁场从直线转变为摆线，极大地增加了与气体碰撞的风险，从而导致离化率发生重大变化。
优点。
(1)可以获得高的喷射速率。
(2)溅射金属可以避免二次电子轰炸，使基片保持接近冷，对单晶和塑料基板具有重要意义。
(3)DC和RF放电可用于制备介质和金属薄膜。
缺点是。
(1)强磁性材料的低温、高速喷溅是无法实现的.
绝缘目标将提高基板的温度。
(3)目标的利用率较低，为30%。
(6)反应飞溅。
响应物之间响应的必要条件是，响应物必须有足够的能量来克服分子之间的障碍。
反应过程基本上发生在基板表面和射击时。
此时，目标表面同时进行喷溅和反应以形成化合物。 如果喷射速度大于化合物生产速度，目标就处于金属喷射状态。
反应气压增加和金属喷射速度降低可能导致化合物比喷射更快和停止喷射。
反应溅射技术易于制备金属氧化物薄膜，如TITAZN和SN。
3个离子涂层。
真空热蒸发与喷溅相结合的一个新过程。
直流离子镀：薄膜材料通过电阻加热蒸发，并在蒸发源与基板之间增加负电位(1≤5kV)。 当真空室泵泵到10/3/10/4Pa时，将AR和其他惰性气体充满到1Pa(反应离子涂料)，同时填充反应气体。 在基板与蒸发源之间建立辉光放电，使惰性气体电离产生的正离子在电场作用下对基板进行加速。 当蒸发材料的分子或原子通过等离子区域时，它们也通过电场加速能量。 由于碰撞的大部分离子都是中性粒子，所以它的能量很高。 一方面，如果电压为4KV电流密度为0.5mA/cm2，高能粒子被辐射到基板表面。 在15分钟内，基板温度可达300°C左右，另一方面，沉积膜层可发生溅射.. 为了保证某些沉积速率，必须控制射击粒子的能量和蒸发速率，使沉积速度大于喷射速率。
高频离子镀：在直流基板和蒸发源之间安装高频线圈.. 随着高频电场电子运动路径的增加，离化率可以在10≤10≤2Pa和较低的放电电压下提高。 保持放电和离化率增加。
聚集离子束方法：冬季冬季冬季蒸发材料由于谷物中的蒸发材料加热，使蒸发材料在另一个离化室的离化室中加速蒸发。
离子涂料具有优点。
(1)膜层附着力强。
高能粒子轰炸的三个功能：清洁底座以产生高温；使附着力差的分子或原子再次溅出底座；促进膜层材料的表面扩散和化学反应。 即使产生注入效应，附着力也大大增强。
(2)膜层密度较高。
高能粒子不仅表面迁移率高，而且喷射也克服了沉积时的阴影效应，使膜层密度接近大块材料。
(3)膜层的均匀性较好。
薄膜可以沉积在衬底前后。 根据电力线的方向，莲花离子可以沉积薄膜，高工作压力会导致蒸发粒子的气相散射。 随着放电气压的增加，前表面膜层厚度的增加也随着放电气压的增加而增加。 一个复杂形状的部分可以被涂覆。
(4)膜层沉积速度快。
目前，离子涂料的主要用途。
高硬度机械和耐磨固体润滑膜是由金属和塑料制成的。
还可用于制备高强度光学膜。
低压反应离子镀能涂覆低损耗光学膜.
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