光學鍍膜
光學涂層廣泛用于改變玻璃表面的反射率,從眼鏡到大功率激光應用。 本頁將為您概述LAYERTEC定期使用的三種主要涂層技術。
這些子類別介紹了電介質(zhì)金屬涂層背后的物理學以及組合金屬和電介質(zhì)層的可能性。
熱和電子束蒸發(fā)
熱和電子束蒸發(fā)是生產(chǎn)光學涂層常見的技術。 LAYERTEC主要使用這些技術用于UV鍍膜。 蒸發(fā)源安裝在蒸發(fā)室的底部。 它們包含被電子槍(電子束蒸發(fā))加熱或通過電阻加熱(熱蒸發(fā))加熱的涂層材料。 加熱方法取決于材料性質(zhì)(如熔點)和光學規(guī)格。
基板安裝在蒸發(fā)室頂部的旋轉基板支架上。 為了確保涂層均勻性,需要旋轉基材。 必須將基材加熱150-400℃,這取決于基材和鍍膜。 這提供了低吸收損失和涂層對基材的良好粘合性。 離子槍用于獲得更緊湊的層
蒸發(fā)鍍膜的性質(zhì)
成膜顆粒的能量非常低(?1eV)。 這就是為什么必須通過加熱基底來增強顆粒的遷移率。 然而,蒸發(fā)涂層的填充密度相對較低,并且層通常含有微晶。 這導致相對較高的雜散光損耗(取決于波長,幾十分之一到百分之幾)。
此外,根據(jù)溫度和濕度,大氣中的水可能會擴散到涂層中并脫離涂層。 這導致反射帶的移位為波長的約1.5%。 然而,蒸發(fā)的涂層具有高激光損傷閾值,并廣泛用于激光器和其他光學裝置。
濺射
通常,術語“濺射”代表通過離子轟擊從固體中提取顆粒(原子,離子或分子)。 離子被加速到一個目標并與目標原子碰撞。 原始離子以及反沖粒子通過材料移動,與其他原子a.s.o相撞。 大多數(shù)離子和反沖原子保留在材料內(nèi),但是通過這種多重碰撞過程,反沖原子的一部分被散射到表面。 這些顆粒離開靶,然后可以移動到基底并形成膜。
磁控濺射
上述離子通過在靶前方燃燒的氣體放電來輸送。 它可以通過直流電壓(DC濺射)或交流電壓(RF濺射)激發(fā)。 在DC濺射的情況下,靶是高純度金屬(例如鈦)的盤。 對于RF濺射,也可以使用電介質(zhì)化合物(例如二氧化鈦)作為靶。 向氣體放電(例如氧氣)中加入反應性氣體導致形成相應的化合物(例如氧化物)。
LAYERTEC已經(jīng)開發(fā)了用于光學涂層的磁控濺射,從實驗室技術到非常有效的工業(yè)過程,其產(chǎn)生具有突出特性的涂層,特別是在VIS和NIR光譜范圍內(nèi)。 我們大的磁控濺射工廠可以涂覆直徑為500mm的基材。
離子束濺射
該技術使用單獨的離子源來產(chǎn)生離子。 為了避免污染,現(xiàn)代IBS工廠使用RF源。 反應氣體(氧)在大多數(shù)情況下也由離子源提供。 這導致顆粒更好的反應性和更緊密的層。
磁控管濺射和離子束濺射的主要區(qū)別在于,在磁控濺射工藝中,離子生成,靶和襯底在IBS工藝中*分離,而彼此非常接近。
濺射鍍膜的性能
由于成膜顆粒的高動能(即?10eV),即高遷移率,濺射層表現(xiàn)出:
•無定形微觀結構
•高填充密度(接近散裝材料)
這導致:
•低散光損失
•光學參數(shù)的高熱和氣候穩(wěn)定性
•高激光誘發(fā)損傷閾值
•高機械穩(wěn)定性
不需要外部加熱來生成具有小吸光度的氧化物層。
熔融鍍膜
蒸發(fā)示意圖(蒸發(fā)器左右)和支撐離子槍(中間)
示意性磁控濺射工藝:將氣體放電的離子加速到目標(頂部),在那里它們產(chǎn)生涂層顆粒。
離子束濺射:來自沉積源(中間)的離子被加速到靶(右)。 濺射的顆粒在基板上冷凝(頂部)。 第二個離子源(左)幫助過程。
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