光學鍍膜

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(yīng)用。 本頁將為您概述LAYERTEC定期使用的三種主要涂層技術(shù)。

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(shù)。 LAYERTEC主要使用這些技術(shù)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(zhuǎn)基板支架上。 為了確保涂層均勻性，需要旋轉(zhuǎn)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(shù)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(yīng)性氣體導致形成相應(yīng)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(shù)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)

•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。