硫系玻璃基底PECVD法沉积光学薄膜工艺研究

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硫系玻璃的研究与应用

硫系玻璃的研究与应用

硫系玻璃的研究与应用摘要:硫系玻璃具有许多光、电学上的特殊性质,作为一种非氧化物玻璃越来越受到人们的关注,本文对其光学和热学性能、制备方法及其研究应用进展进行了较为详实的阐述。

关键词:硫系玻璃光学性能制备应用1 前言硫系玻璃常被认为是含有一种或多种除氧之外的氧族元素如S、Se、Te等,加上As、Ga之类的电负性较弱的元素而形成的非晶态(玻璃)材料的总称。

此外还可以加上Si、Sn、Pb、B、Zn、Ti、Ag等元素,如果加入一些卤族元素,则称之为硫卤玻璃。

与氧化物玻璃相比,硫系玻璃具有较大的质量和较弱的键强,既能形成极性键又能形成共价键,因此该玻璃并不遵循化学计量比,可以含有较多的S或Se,其中过量的S或Se可以形成共价型长链。

最早仅将As2S3制成玻璃态,用作光学材料是在二次大战以后,由于发展中、远红外热成像、红外被动光学系统等需要才逐渐受到重视。

由于硫系玻璃具有较长的透红外截止波长(>15μm),故早在上世纪50年代硫系玻璃就开始被用作透红外材料,特别是1960年以后激光技术的迅速发展,促进了自紫外至远红外传输介质的开发,因此自上世纪60年代中期至80年代,实用价值在不断提高。

它的特点在于有较高的转变温度,较好的力学性能,制成的纤维有较好的可挠性,但硫系玻璃的折射率大,瑞利散射强,中红外区本征吸收较大。

硫系玻璃的电学性质研究得很多,而且也取得了有实用价值的新进展。

本文主要概述了硫系玻璃基本的光学、热学性质,综述了硫系玻璃的制造方法,并对其潜在的应用领域做出了阐述。

2 硫系玻璃的光学特性2.1 透过性能硫系玻璃在红外区有很高的透过率,但随成分的变化其光谱性能也不一样。

硫化物玻璃在可见光部分有部分透过,而硒锑化物玻璃在可见光部分没有透过,它们仅仅在近红外和中红外区有透过,在长波区的截止波长大约分别是:硫化物玻璃为12μm、硒化物为15μm、2~3之间,所以其空气/10%~25%,这也同时意味着有较大的瑞利散射。

硫系玻璃小述

硫系玻璃小述

门窗网报道:硫系玻璃的研究与应用来源:中国门窗信息网发布时间:2009-11-20 点击数:592关键词:设备,摘要:硫系玻璃具有许多光、电学上的特殊性质,作为一种非氧化物玻璃越来越受到人们的关注,本文对其光学和热学性能、制备方法及其研究应用进展进行了较为详实的阐述。

关键词:硫系玻璃光学性能制备应用1 前言硫系玻璃常被认为是含有一种或多种除氧之外的氧族元素如S、Se、Te等,加上As、Ga之类的电负性较弱的元素而形成的非晶态(玻璃)材料的总称。

此外还可以加上Si、Sn、Pb、B、Zn、Ti、Ag等元素,如果加入一些卤族元素,则称之为硫卤玻璃。

与氧化物玻璃相比,硫系玻璃具有较大的质量和较弱的键强,既能形成极性键又能形成共价键,因此该玻璃并不遵循化学计量比,可以含有较多的S或Se,其中过量的S或Se可以形成共价型长链。

最早仅将As2S3制成玻璃态,用作光学材料是在二次大战以后,由于发展中、远红外热成像、红外被动光学系统等需要才逐渐受到重视。

由于硫系玻璃具有较长的透红外截止波长(>15μm),故早在上世纪50年代硫系玻璃就开始被用作透红外材料,特别是1960年以后激光技术的迅速发展,促进了自紫外至远红外传输介质的开发,因此自上世纪60年代中期至80年代,实用价值在不断提高。

它的特点在于有较高的转变温度,较好的力学性能,制成的纤维有较好的可挠性,但硫系玻璃的折射率大,瑞利散射强,中红外区本征吸收较大。

硫系玻璃的电学性质研究得很多,而且也取得了有实用价值的新进展。

本文主要概述了硫系玻璃基本的光学、热学性质,综述了硫系玻璃的制造方法,并对其潜在的应用领域做出了阐述。

2 硫系玻璃的光学特性2.1 透过性能硫系玻璃在红外区有很高的透过率,但随成分的变化其光谱性能也不一样。

硫化物玻璃在可见光部分有部分透过,而硒锑化物玻璃在可见光部分没有透过,它们仅仅在近红外和中红外区有透过,在长波区的截止波长大约分别是:硫化物玻璃为12μm、硒化物为15μm、碲化物为20μm。

PECVD技术制备光学减反射膜工艺探索

PECVD技术制备光学减反射膜工艺探索
Key words: anti-reflection films; experiment parameter; optical properties;
0引言
等离子体增强化学气相沉积技术 ( PECVD) 技 术具有沉积温度低,设备简单、工件变形小、绕镀性 能好、涂层均匀、调制成分方便等优点,在半导体集 成电路研 究、生 产 中 已 得 到 十 分 广 泛 地 应 用[1,2]。 而在光学薄膜的制作工艺方面,多年来绝大多采用 的仍 是 物 理 气 象 沉 积 的 方 法 ( PVD ) 方 法。 而 PECVD 技术可以在沉积薄膜的过程中加入间隙元 素,以过渡元素置换部分键位形成三元、四元甚至更 多元复合薄膜,大大地提高了光学薄膜的可调控性 和光谱特性[3]。因此,PECVD 方法在光学薄膜,尤 其是梯度光学薄膜研制中的应用是一个崭新的课 题。
1 实验方法及装置
采用日本 SAMCO 公司生产的 PD-220 型等离 子体增强化学气相沉积系统作为薄膜沉积设备。它 采用两圆型铝制平行平板作为上下电极,通过配网 耦合到上下极板上,射频电源频率为 13. 56 MHz。 样品采用电阻式加热,最高加热温度 400℃ ,均匀性 较好; 为了获得更均匀的气场,上极板采用淋浴头型 多孔结构( 单个孔径 0. 5mm) ,原理图如图 1 所示。
n / ( 550nm) 1. 85 1. 76 1. 65 1. 57 1. 47
2 光学减反射膜样片的试制与误差分析
2. 1 G | 2HL | A 样片试制
基底: K9 玻璃; 试制中心波长 λ0 = 550nm; 高折
射率材料
n H
= 1.
85,低折射率材料
n L
=
1.
47;
400nm

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在薄膜制备中的应用综述(精)

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在薄膜制备中的应用综述(精)

等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在薄膜制备中的应用综述摘要:本文综述了现今利用等离子体技术增强化学气相沉积(CVD)制备薄膜的原理、工艺设备现状和发展。

关键词:等离子体;化学气相沉积;薄膜;一、等离子体概论——基本概念、性质和产生物质存在的状态都是与一定数值的结合能相对应。

通常把固态称为第一态,当分子的平均动能超过分子在晶体中的结合能时,晶体结构就被破坏而转化成液体(第二态)或直接转化为气体(第三态);当液体中分子平均动能超过范德华力键结合能时,第二态就转化为第三态;气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱离原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种集合体形态,从而形成了物质第四态——等离子体。

只要绝对温度不为零,任何气体中总存在有少量的分子和原子电离,并非任何的电离气体都是等离子体。

严格地说,只有当带电粒子密度足够大,能够达到其建立的空间电荷足以限制其自身运动时,带电粒子才会对体系性质产生显著的影响,换言之,这样密度的电离气体才能够转变成等离子体。

此外,等离子体的存在还有空间和时间限度,如果电离气体的空间尺度L下限不满足等离子体存在的L>>lD(德拜长度lD)的条件,或者电离气体的存在的时间下限不满足t>>tp (等离子体的振荡周期tp)条件,这样的电离气体都不能算作等离子体。

在组成上等离子体是带电粒子和中性粒子(原子、分子、微粒等)的集合体,是一种导电流体,等离子体的运动会受到电磁场的影响和支配。

其性质宏观上呈现准中性(quasineutrality),即其正负粒子数目基本相当,系统宏观呈中性,但是在小尺度上则体现电磁性;其次,具有集体效应,即等离子体中的带电粒子之间存在库仑力。

体内运动的粒子产生磁场,会对系统内的其他粒子产生影响。

描述等离子体的参量有粒子数密度n和温度T 。

通常用ne、ni 和ng 来表示等离子体内的电子密度、粒子密度和中性粒子密度。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理一、背景介绍PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种利用等离子体增强的化学气相沉积技术,用于在基底表面沉积薄膜的方法。

该技术广泛应用于半导体、光电子、光学涂层、薄膜太阳能电池等领域。

本文将详细介绍PECVD的工作原理。

二、PECVD的基本原理PECVD利用等离子体在气相中激发的活性粒子,使其与气体中的化学物质发生反应,从而在基底表面沉积薄膜。

其基本原理可以概括为以下几个步骤:1. 气体供给:将所需的沉积气体通过进气系统供给到反应室中。

常用的沉积气体包括硅源气体(如SiH4)、碳源气体(如CH4)、氨气(NH3)等。

2. 等离子体激发:在反应室中建立等离子体。

通常通过施加高频电压或射频电场,在两个电极之间产生电弧放电或辉光放电,从而激发气体中的电子,形成等离子体。

3. 活性物种生成:在等离子体中,电子与气体分子碰撞,使分子解离或电离,生成活性物种。

这些活性物种包括自由基、离子、激发态分子等。

4. 反应沉积:活性物种在基底表面进行反应,并沉积形成薄膜。

活性物种与沉积气体中的化学物质反应,形成沉积物质,并在基底表面附着。

5. 薄膜生长:通过控制沉积时间和沉积条件,可以控制薄膜的生长速率和性质。

沉积时间越长,薄膜厚度越大。

三、PECVD的关键参数在PECVD过程中,有几个关键参数需要控制,以获得所需的薄膜性质。

这些参数包括:1. 气体流量:控制沉积气体的流量,可以调节沉积速率和沉积物质的组成。

2. 反应室压力:通过控制反应室的压力,可以调节活性物种的浓度和能量,从而影响薄膜的质量和性能。

3. 射频功率:射频功率的大小直接影响等离子体的产生和活性物种的浓度。

较高的射频功率可以提高沉积速率,但也可能导致薄膜中的缺陷增加。

4. 反应温度:反应温度对薄膜的结晶度、致密性和应力等性质有重要影响。

较高的反应温度可以提高薄膜的致密性和结晶度,但也可能导致薄膜中的缺陷增加。

PECVD工艺总结

PECVD工艺总结

PECVD工艺总结PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)工艺是一种常用的薄膜沉积技术,通过在薄膜沉积过程中引入等离子体改善反应活性,以提高膜质量和降低沉积温度。

本文将对PECVD工艺进行总结。

PECVD工艺的关键步骤包括气相物质的引入、等离子体激发和薄膜生长。

首先,所需材料的前驱体以气态形式进入反应室,充分混合后通过加热或液化等处理得到气相物质。

然后,等离子体发生器产生放电,使气相物质离子化形成等离子体。

等离子体中的电子和原子通过碰撞激发气相物质进行反应,使其沉积在基底上。

最后,薄膜在基底上生长形成所需的结构和性质。

PECVD工艺具有许多优势。

首先,它可以在较低的温度下进行,从而避免了材料的热降解和晶界缺陷的形成。

其次,通过气相物质的激发,PECVD工艺能够实现较高的沉积速率和更均匀的膜厚。

此外,PECVD工艺还具有较高的沉积效率、较低的表面粗糙度和较好的沉积一致性。

在实际应用中,PECVD工艺主要有三种类型:PECVD(低温PECVD)、HEPECVD(高功率PECVD)和ICPECVD(感应耦合PECVD)。

它们的主要区别在于气体激发的方式和反应室的设计。

PECVD主要采用射频电源激发,反应室通常是气密型;HEPECVD采用微波电源激发,反应室为泄露型;ICPECVD采用感应耦合激发,反应室为开放型。

PECVD工艺的应用非常广泛。

在半导体领域,PECVD工艺常用于薄膜的制备,如硅氮化物、氧化硅、氟化硅等,用于制作金属-绝缘体-半导体结构和电容器等器件。

在光电子和太阳能电池领域,PECVD工艺可用于制备透明导电氧化物、多层膜反射镀膜和非晶硅太阳能电池。

在光导纤维领域,PECVD工艺用于制备光纤增益介质、保护层和防反射涂层。

在显示器件领域,PECVD工艺常用于制备柔性有机发光二极管(OLED)。

然而,PECVD工艺也存在一些挑战和问题。

首先,由于等离子体的存在,PECVD工艺对基底材料的性质要求较高,通常需要使用导电性材料或在基底上预先涂覆导电层。

PECVD工艺技术要求

PECVD工艺技术要求

PECVD工艺技术要求PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)工艺是一种利用等离子体来传递能量和激发化学反应的薄膜沉积技术。

这种技术在半导体、平板显示、光电子和太阳能等领域有着广泛应用。

PECVD工艺的技术要求主要包括以下几个方面:1. 清洁度和真空度要求:PECVD工艺需要在高真空环境下进行,所以清洁度和真空度要求非常高。

在进行PECVD之前,必须彻底清洁工作区域,确保表面没有任何杂质和污染物。

同时,需要保持稳定的真空度,以确保沉积过程中的稳定性和均匀性。

2. 材料选择和制备:PECVD工艺一般要求使用高纯度的材料来进行薄膜的沉积。

材料选择需要符合应用的要求,具有良好的热导性、机械性能和光学性能。

在制备过程中,需要通过适当的方法来净化材料,确保其质量和纯度满足要求。

3. 气体混合比例和流量控制:PECVD工艺涉及到多种气体的使用,这些气体需要按照严格的混合比例和流量进行控制。

混合比例的准确性和流量的稳定性直接影响到薄膜的质量和均匀性。

因此,需要使用精密流量控制器和气体分配系统来进行气体的混合和输送。

4. 等离子体参数的控制:PECVD工艺中的等离子体参数包括电场强度、等离子体密度和电子温度等。

这些参数对薄膜的成核、生长和化学反应过程都有着重要的影响。

因此,需要合理选择工艺参数并进行精确的控制,以实现所需的薄膜特性。

5. 沉积速率的控制:PECVD工艺中的沉积速率需要根据应用的需求进行控制。

过高或过低的沉积速率都会对薄膜的性质产生负面影响。

因此,需要通过调节工艺参数和有效控制沉积时间来实现所需的沉积速率。

6. 薄膜质量和均匀性:PECVD工艺要求沉积的薄膜具有良好的质量和均匀性。

薄膜质量的好坏主要取决于工艺参数的选择和控制,而薄膜的均匀性则需要通过优化气体流动和反应室结构来实现。

同时,需要定期对工艺进行监测和调整,确保薄膜的质量和均匀性处于稳定状态。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种常用的薄膜沉积技术,广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。

它通过在低压等离子体条件下,将气相中的前驱体分解为活性物种,然后在基底表面发生化学反应,形成所需的薄膜。

1. 原理概述PECVD的工作原理基于等离子体的产生和薄膜的沉积。

首先,在真空环境下,通过向反应室中加入适量的气体前驱体,形成气相。

然后,通过加入能量源(如射频电源)产生等离子体,激发气体分子中的电子,使其跃迁到高能级。

这些高能电子与气体分子发生碰撞,激发出活性物种,如自由基、离子等。

2. 气相分解在等离子体的作用下,气相中的前驱体分子发生解离、电离等反应,生成活性物种。

这些活性物种具有较高的能量,可以与基底表面上的基团发生反应。

3. 化学反应活性物种在基底表面发生化学反应,形成所需的薄膜。

这些反应可以是氧化、氮化、碳化等。

具体的反应类型取决于前驱体的选择和反应条件的控制。

4. 薄膜沉积化学反应产生的产物在基底表面沉积,并逐渐生长成薄膜。

薄膜的厚度可以通过控制沉积时间和前驱体浓度来调节。

5. 特点和应用PECVD具有以下特点:- 可以在相对较低的温度下进行,适用于对基底温度敏感的材料。

- 可以沉积多种材料,如氧化物、氮化物、碳化物等。

- 可以控制薄膜的化学组成和结构,实现特定的功能。

基于这些特点,PECVD被广泛应用于各种领域:- 在半导体制造中,PECVD常用于沉积硅氮化物、二氧化硅等薄膜,用于制备晶体管、电容器等器件。

- 在光电子领域,PECVD可用于沉积透明导电氧化物薄膜,如氧化锌、氧化铟锡等,用于制备太阳能电池、触摸屏等器件。

- 在显示器件制造中,PECVD可用于沉积氮化硅薄膜,用于制备液晶显示器的透明电极和保护层。

总结:PECVD是一种利用等离子体激发活性物种,在基底表面发生化学反应,沉积所需薄膜的技术。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种常用的化学气相沉积技术,它通过在低压等离子体条件下,将气体化学物种转化为固态薄膜。

本文将介绍PECVD的工作原理。

引言概述:PECVD是一种重要的薄膜制备技术,广泛应用于半导体、光电子、涂层等领域。

它通过利用等离子体激活气体分子,使其发生化学反应并在基底上形成薄膜。

PECVD工作原理的理解对于优化薄膜的制备过程以及提高薄膜质量至关重要。

一、等离子体激活1.1 等离子体的产生PECVD的关键步骤是产生等离子体。

一般采用射频(RF)功率源或微波功率源来提供能量,通过电离气体产生等离子体。

射频功率源通常在13.56 MHz频率下工作,而微波功率源则在2.45 GHz频率下工作。

1.2 等离子体的激活等离子体激活是PECVD过程中的关键步骤。

激活过程中,通过电子与气体分子的碰撞,使气体分子获得足够的能量,进而发生化学反应。

等离子体中的高能电子能够激发气体分子的电子能级,使其跃迁到高能级,从而激活气体分子。

1.3 等离子体能量的调控等离子体的能量对于薄膜的形成和质量具有重要影响。

通过调节射频功率源或微波功率源的功率和频率,可以控制等离子体的能量。

较高的能量可以提高薄膜的致密性和附着力,但也可能导致薄膜的应力增加。

二、气体化学反应2.1 气体供应PECVD过程中需要提供适当的气体,通常包括前驱体气体和载气。

前驱体气体是形成薄膜的主要气体,而载气则用于稀释前驱体气体和调节反应条件。

2.2 化学反应在等离子体激活的条件下,前驱体气体与基底表面发生化学反应。

这些反应通常是气相反应,因此可以在低温下进行。

化学反应的选择和控制对于薄膜的成分和性质具有重要影响。

2.3 反应产物的沉积化学反应产生的反应产物在基底表面沉积,形成薄膜。

沉积速率取决于前驱体气体的浓度、反应温度、等离子体能量等因素。

通过调节这些参数,可以控制薄膜的厚度和均匀性。

PECVD制备薄膜介绍

PECVD制备薄膜介绍

PECVD一般说来,采用PECVD 技术制备薄膜材料时,薄膜的生长主要包含以下三个基本过程:首先,在非平衡等离子体中,电子与反应气体发生初级反应,使得反应气体发生分解,形成离子和活性基团的混合物;其二,各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运,同时发生各反应物之间的次级反应;最后,到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生反应,同时伴随有气相分子物的再放出。

热电偶工作原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。

它的主要特点是测量精度高,性能稳定。

其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。

与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。

因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。

目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)]式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。

相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。

金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。

热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

热电阻种类(1)精密型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。

从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。

PECVD法制备硅太阳电池SiN薄膜工艺研究进展

PECVD法制备硅太阳电池SiN薄膜工艺研究进展

G. Santana 等 人 研 究 发 现 , 用 二 氯 甲 硅 烷 ( SiC l2 H2 ) 和氨气沉积 SiN 薄膜 , 射频功率在 30 W 时 , NH3 / Sicl2 H2 的比例从 10减小到 215的过程 中 , Si- H 键依然可以形成 , 而 N - H 键浓度却在 降低 , 当比例降到 1 时 , N - H 键浓度 、折射系数 和沉积速率都增加 。而射频功率大于 60 W 时 , Si - H 键 、N - H 键都随能量的增加而减少 [ 13 ] 。因此 用此方法制备 SiN 薄膜时 , 射频功率最好在 30 到 60W 之间 。用硅烷 ( SiH4 ) 的氨气制备 SiN 薄膜 时 , 射频功率因设备而异 , 在 30 W 到 315 kW 的 范围都有应用, 并都能制备高质量的薄 膜 , [ 7 ] [ 9 ] [ 14 - 16 ] 但总的来说 , 射频的功率不宜过低 , 太低影响反应气体的充分分解 , 过高又会对衬底和 薄膜表面造成轰击损伤 , 影响薄膜的质量 。 213 NH3 和 S iH4 的流速
2009年 6月 第 38卷第 3期
(总第
216期
)
云南冶金
YUNNAN METALLURGY
Vo l138.
Jun. 2009 No13 ( Sum
216)
PECVD法制备硅太阳电池 SiN薄膜工艺研究进展 3
冯炜光 1, 2 , 刘 翔 1 , 储清梅 2, 1 , 张鹏翔 1
FENG W ei - guang, L IU Xiang, CHU Q ing - mei, ZHANG Peng - xiang (1. Institute of Advanced M aterials for Photoelectronics, KMUST, Kunm ing, Yunnan 650031, China; 2. Research Institute of Vacuum M etallurgy and M aterials of KMUST,

揭秘PECVD沉积过程

揭秘PECVD沉积过程

揭秘PECVD法沉积薄膜的全过程等离子体增强化学反应气相沉积(PECVD)法是利用辉光放电的电子来激活化学气相沉积反应的。

起初,气体由于受到紫外线等高能宇宙射线的辐射,总不可避免的有轻微的电离,存在着少量的电子。

在充有稀薄气体的反应容器中引进激发源(例如,直流高压、射频、脉冲电源等),电子在电场的加速作用下获得能量,当它和气体中的中性粒子发生非弹性碰撞时,就有可能使之产生二次电子,如此反复的进行碰撞及电离,结果将产生大量的离子和电子。

由于其中正负粒子数目相等。

故称为等离子体,并以发光的形式释放出多余的能量,即形成“辉光”。

在等离子体中,由于电子和离子的质量相差悬殊,二者通过碰撞交换能量的过程比较缓慢,所以在等离子体内部各种带电粒子各自达到其热力学平衡状态,于是在这样的等离子体中将没有统一的温度,就只有所谓的电子温度和离子温度。

此时电子的温度可达104℃,而分子、原子、离子的温度却只有25~300℃。

所以,从宏观上来看,这种等离子的温度不高,但其内部电子却处于高能状态,具有较高的化学活性。

若受激发的能量超过化学反应所需要的热能激活,这时受激发的电子能量(1~10eV)足以打开分子键,导致具有化学活性的物质产生。

因此,原来需要高温下才能进行的化学反应,通过放电等离子体的作用,在较低温度下甚至在常温下也能够发生。

PECVD法沉积薄膜的过程可以概括为三个阶段:1.SiH4分解产生活性粒子Si、H、SiH2 和SiH3等;2.活性粒子在衬底表面的吸附和扩散;3.在衬底上被吸附的活性分子在表面上发生反应生成Poly-Si 层,并放出H2;研究表面,在等离子体辅助沉积过程中,离子、荷电集团对沉积表面的轰击作用是影响结晶质量的重要因素之一。

克服这种影响是通过外加偏压抑制或增强。

对于采用PECVD技术制备多晶体硅薄膜的晶化过程,目前有两种主要的观点:一种认为是活性粒子先吸附到衬底表面,再发生各种迁移、反应、解离等表面过程,从而形成晶相结构,因此,衬底的表面状态对薄膜的晶化起到非常重要的作用;另一种认为是空间气相反应对薄膜的低温晶化起到更为重要的作用,即具有晶相结构的颗粒首先在空间等离子体区形成,而后再扩散到衬底表面长大成多晶膜。

PECVD薄膜制备流程

PECVD薄膜制备流程

PECVD薄膜制备流程PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种利用等离子体增强化学气相沉积技术来制备薄膜的方法。

PECVD在微电子、光电子、纳米科技等领域具有广泛的应用,可以制备不同材料的薄膜,如氮化硅、氮化铝、二氧化硅等。

1.薄膜基底处理:首先将基底(如硅片、玻璃基板等)进行表面清洗和处理,去除污染物和氧化层,以获得干净、平整的表面。

2.基底预热:将清洗处理后的基底放置在PECVD反应室中,通过加热使其达到一定温度,通常在200~400℃之间,以提高薄膜生长速率和质量。

3.反应气体进入:将预热的基底置于PECVD反应室中,然后通过气体进入口将反应气体引入反应室。

反应气体一般由两种以上的前体物质组成,如一种是硅源,另一种是其中所需的氮、氧、氢等源。

这些气体在反应室中形成等离子体。

4.气体激活:通过将反应室加压,利用高频电源产生等离子体,激活气体分子。

等离子体中的电子碰撞会引发反应气体分子的化学反应。

5.薄膜生长:等离子体中激活的气体分子会沉积在基底表面上,形成薄膜。

薄膜的生长速率和质量受到多种因素的影响,如反应气体的浓度、反应温度、等离子体的功率等。

6.薄膜腔抽气:薄膜形成后,关闭反应气体进入口,并通过真空抽气系统将反应室内的气体抽出,以终止反应。

7.薄膜收后处理:将薄膜基底从PECVD反应室中取出,并进行收后处理,如清洗、退火等,以进一步提高薄膜的性能和质量。

PECVD薄膜制备的流程中,参数的选择和调节是非常重要的,如反应气体的流量、功率、反应温度等,会直接影响薄膜的性能和质量。

此外,还需要注意反应室和基底的清洗和处理,以获得干净、平整的表面,有利于薄膜的生长。

最后,收后处理可以进一步优化薄膜的性能和质量。

PECVD薄膜制备流程的优点包括薄膜制备速度快、成本低、可以在较低的温度下制备高质量的薄膜等。

然而,也存在一些挑战,如膜层不均匀性、生长速率非线性、功率、温度等参数的精确控制等方面的问题,这需要制备人员有一定的经验和技术。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种常用的薄膜沉积技术,广泛应用于半导体、光电子和显示器件制备过程中。

本文将详细介绍PECVD的工作原理及其在薄膜沉积中的应用。

一、PECVD的工作原理PECVD是一种在真空环境中利用等离子体激发化学反应进行薄膜沉积的技术。

其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 构建真空环境:首先,将待沉积的基底放置在PECVD反应室中,通过抽气系统将反应室内部的气体抽至较低的压力,通常为10^-2至10^-4Torr的范围。

2. 气体进入反应室:在真空环境建立后,需要通过进气系统将所需的沉积气体引入反应室。

沉积气体可以是单一的气体,如二甲基硅烷(SiH2(CH3)2),也可以是多种气体的混合物,如甲烷(CH4)和二氧化硅(SiO2)前体气体。

3. 等离子体激发:一旦沉积气体进入反应室,高频电源将被连接到反应室中的电极上,产生高频电场。

这将导致沉积气体分子中的电子被电场加速,并与其它气体分子碰撞,形成等离子体。

等离子体中的电子和离子之间的碰撞会引发一系列的化学反应。

4. 薄膜沉积:在等离子体激发的化学反应过程中,沉积气体中的前体分子将分解,并释放出反应物质。

这些反应物质会在基底表面发生化学反应,形成一个薄膜层。

薄膜的成分和性质取决于所使用的沉积气体和反应条件。

5. 控制沉积过程:在PECVD过程中,可以通过调节反应室内的气体流量、压力、功率和温度等参数来控制薄膜的成分、厚度和性质。

这些参数的调节可以实现对薄膜沉积过程的精确控制。

二、PECVD在薄膜沉积中的应用PECVD技术具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1. 半导体器件制备:PECVD技术在半导体器件制备中被广泛应用,用于沉积硅氧化物(SiO2)、氮化硅(Si3N4)等绝缘薄膜,以及多晶硅(poly-Si)和非晶硅(a-Si)等导电薄膜。

一种pecvd方式生长致密薄膜的方法与流程

一种pecvd方式生长致密薄膜的方法与流程

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PECVD法沉积氮化硅薄膜性质工艺实验研究

PECVD法沉积氮化硅薄膜性质工艺实验研究

第38卷,增刊 红外与激光工程 2009年11月 V ol.38 Supplement Infrared and Laser Engineering Nov. 2009收稿日期:2009-09-00基金项目:国家“863”计划项目:用于可重构分插复用具有波长处理机制的平面光集成解复用接收器件的研究(2007AA03Z418); 教育部“长江学者和创新团队发展计划”资助(IRT0609); “高等学校学科创新引智计划”(简称“111计划”)第二批建设项目作者简介:张檀威(1985-),男,四川南充人,硕士,主要从事光通信器件方面的研究。

Email: ztw1985@导师简介:黄辉(1974-),男,教授,博士生导师,主要从事光通信器件及半导体材料方面的研究。

Email: huihuang@PECVD 法沉积氮化硅薄膜性质工艺实验研究张檀威,黄 辉,蔡世伟,黄永清,任晓敏(北京邮电大学 信息光子学与光通信教育部重点实验室,北京 100876)摘要:使用新型HQ-3型等离子体增强化学气相沉积(PECVD )设备在硅片(100)上沉积了氮化硅(SiNx )薄膜。

在实验过程中系统地改变沉积的工艺参数(例如生长温度,射频功率,沉积时间以及反应气体流量比)。

对实验所得氮化硅薄膜样品进行厚度和折射率的测试,根据测试结果讨论了上述工艺参数对氮化硅薄膜的性能影响(如生长速率以及折射率),最终通过对工艺参数进行优化获得了性能良好的氮化硅薄膜。

关键词:PECVD ;氮化硅;薄膜;工艺参数中图分类号:TN305.8 文献标识码:A 文章编号:1007-2276(2009)增B-0150-04Technology for silicon nitride thin film grown by PECVDZHANG Tan-wei, HUANG Hui, CAI Shi-wei, HUANG Yong-qing, REN Xiao-min(Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications Ministry of Education,Beijing University of Posts andTelecommunications, Beijing 100876, China)Abstract: Silicon nitride thin films were experimentally grown on silicon (100) by using PECVD. Growth parameters were changed in a series of experiments (for instance, growth temperature, RF power, growth time and gas flow rate). The silicon nitride thin film samples were tested to obtain the thickness and refractive index. The effect of above parameters on the quality of the silicon nitride thin film (for instance, growth velocity and refractive index) is discussed. Silicon nitride thin film with high quality is grown by optimizing the growth parameters.Key words: PECVD; Silicon nitride; Thin film; Growth parameters0 引 言氮化硅是物理、化学性能十分优良的功能材料,它具有良好的介电特性(介电常数低、损耗低)以及高绝缘性。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理
PECVD (Plasma-enhanced chemical vapor deposition) 是一种常用
的薄膜制备技术,利用等离子体在背景气氛中激发化学反应,将气态前体
材料沉积到基底表面。

它是一种非热平衡等离子体化学反应过程,利用电
磁场加热和电离前体气体,形成激发态粒子和活性物种,再通过表面反应
生成固态薄膜。

首先,创建等离子体。

PECVD使用高频交流放电或射频放电或微波等
离子体源产生等离子体。

通过高电压电场的作用,电极间的气体放电击穿,产生等离子体。

其次,气体分子激发与电离。

等离子体中的电子和离子通过与气体分
子碰撞,将气体分子激发或电离成为活性物种。

气体分子的激发主要发生
在自由基处,如氮气的激发会产生氮原子和自由基。

然后,表面反应。

激发的气体分子和活性物种进一步在基底表面进行
表面反应。

以二硅甲烷(SiH4)为例,气态SiH4会分解成Si和H原子,这
些原子在基底表面沉积生成薄膜。

同时,在反应过程中,基底表面上已经
存在的反应产物会对进一步的反应起着催化和抑制的作用。

最后,薄膜成核与生长。

当活性物种到达基底表面时,它们会吸附到
表面并逐渐形成薄膜的成核点。

成核点逐渐扩散并形成薄膜。

总的来说,PECVD是一种利用等离子体在背景气氛中激发化学反应的
技术,通过将气态前体材料沉积到基底表面,实现制备薄膜的过程。

它是
一种高效、灵活的薄膜制备方法,在各种应用领域如光电子学、太阳能电池、平面显示器等都有广泛的应用。

pecvd的原理与分析

pecvd的原理与分析

P E C V D的原理与分析(总6页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除摘要:薄膜制备工艺在超大规模集成电路技术中有着非常广泛的应用,按照其成膜方法可分为两大类:物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。

等离子增强型化学气相淀积(PECVD)是化学气相淀积的一种,其淀积温度低是它最突出的优点。

PECVD淀积的薄膜具有优良的电学性能、良好的衬底附着性以及极佳的台阶覆盖性,正由于这些优点使其在超大规模集成电路、光电器件、MEMS 等领域具有广泛的应用。

本文简要介绍了PECVD工艺的种类、设备结构及其工艺原理,根据多年对设备维护的经验,介绍了等离子增强型化学气相淀积(PECVD)设备的基本结构,总结了这类设备的常见故障及解决措施。

1PECVD的种类1.1射频增强等离子体化学气相淀积(RF-PECVD)等离子体化学气相淀积是在低压化学气相淀积的同时,利用辉光放电等离子对过程施加影响,在衬底上制备出多晶薄膜。

这种方法是日本科尼卡公司在1994年提出的,其等离子体的产生方法多采用射频法,故称为RF-PECVD。

其射频电场采用两种不同的耦合方式,即电感耦合和电容耦合[1]。

1.2甚高频等离子体化学气相淀积(VHF-PECVD)采用RF-PECVD技术制备薄膜时,为了实现低温淀积,必须使用稀释的硅烷作为反应气体,因此淀积速度有限。

VHF-PECVD技术由于VHF激发的等离子体比常规的射频产生的等离子体电子温度更低、密度更大[2],因而能够大幅度提高薄膜的淀积速率,在实际应用中获得了更广泛的应用。

1.3介质层阻挡放电增强化学气相淀积(DBD-PECVD)DBD-PECVD是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电(又称介质阻挡电晕放电或无声放电)。

这种放电方式兼有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行特点,正逐渐用于制备硅薄膜中[3]。

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硫系玻璃基底PECVD法沉积光学薄膜工艺研究费海明;杭凌侠【摘要】针对硫系玻璃(IRG204)的低软化点特点,为研究等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)在硫系玻璃基底低温沉积薄膜的可行性以及工艺条件,通过氩离子轰击工艺确定基底可承受的离子辅助轰击强度和时间,并在此基础上,以100℃的温度分别制备了SiNx,SiOxNv和SiOxFv薄膜.采用椭偏仪检测薄膜的折射率和厚度,傅里叶红外光谱仪检测薄膜的红外透过率,按GJB 2485-95标准对膜层进行耐摩擦测试.结果表明:氩离子清洗工艺中,射频功率为300W,Ar气流量为50 sccm,压强为30 Pa及轰击时间在30 min以内,对基底材料无损伤.轰击时间为5 min时,镀制的SiNx,SiOxNv和SiOxFy薄膜折射率分别为1.74,1.54和1.39,略低于常规工艺,消光系数小于10-5,与常规工艺无明显差异;镀制的薄膜满足膜层牢固度测试.利用该方法在硫系玻璃上沉积光学薄膜可行,并通过红外光谱分析确定,该方法制备的薄膜材料适用于近红外和中红外波段.%The feasibility and technological conditions of low temperature deposition of chalcogenide glass (IRG204) by PECVD method were studied according to the characteristics of low softening point of IRG204.The material properties of IRG204 were characterized by argon ion bombardment,and the appropriate ion assisted bombardment strength and time were obtained.On this basis,the SiNx,SiOxNy and SiOxFy film were prepared on the chalcogenide glass substrate at 100 ℃,and the refractive index and thickness of thin films were measured by ellipsometry,the infrared transmittance of the films was detected by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR).Finally,the film was tested by GJB 2485-95 standard.The results show:While the RF power is 300 W,Ar gasflow rate is 50 sccm,pressure is 30 Pa and bombardment time is less than 30 min,there is no damage to the substrate material.The refractive index of deposition of SiNx,SiOxNy and SiOxFy thin film was 1.74,1.54 and 1.39 respectively when the bombardment time is 5 min.The refractive index is slightly lower than that of the conventional process,and the extinction coefficient is less than 10-5.The prepared films meet the frictiontest.Therefore,it is feasible to use this method to deposit optical thin films on chalcogenide glass.The infrared spectrum analysis results show the thin films prepared by this method are applied to the near infrared and mid infrared bands.【期刊名称】《西安工业大学学报》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】7页(P368-374)【关键词】硫系玻璃;等离子体辅助化学气相沉积;光学薄膜;光学特性;摩擦特性【作者】费海明;杭凌侠【作者单位】西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,西安710021;西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,西安710021【正文语种】中文【中图分类】O484硫系玻璃作为一种新型的红外光学材料,红外透过波段宽,可覆盖三个大气窗口,可精密模压成型,方便大批量的生产,被广泛应用于红外热成像以及红外军用设备中[1-5].由于红外硫系玻璃折射率较高,表面反射大,必须镀减反射膜来降低表面反射损失.等离子体辅助化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)技术制备光学薄膜时的常规工艺沉积温度控制在300 ℃左右[6],而硫系玻璃软化点都较低,如IRG204硫系玻璃的软化点为167 ℃.如何在硫系玻璃上沉积出质量可靠附着力好的薄膜,同时不破坏基底表面状态成了研究难点.文献[7]在Ga30As10Se60基底上采用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)的方法制备了两种红外增透膜,实现了8~11.5 μm波段范围内平均透射率为94%.文献[8]制备了用于红外热成像的硫系玻璃,并利用离子束辅助沉积(Ion Assisted Deposition,IAD)技术在Gasir1玻璃(Ge22As20Se58)上制备了减反射膜层.文献[9]在Ge22Ga11Se63CsI4硫系玻璃上,采用PVD的方法制备了7层的减反射膜,实现了8~11 μm的平均透过率为97%.而目前采用PECVD法在硫系玻璃上沉积光学薄膜的文章还未见报导.本文采用PECVD技术,在硫系玻璃上完成了SiNx,SiOxNy和SiOxFy薄膜试制,并对所制备的薄膜进行了牢固度测试.测试结果表明,该方法可以作为硫系玻璃基底上低温沉积光学薄膜的有效技术途径,为推广硫系玻璃的应用奠定了工艺基础. 选用口径为∅20 mm的IRG204号硫系玻璃作为实验样片(化学式为Se63As30Sb4Sn3,软化点为167 ℃,折射率为2.80 (在波长为2 000 mm处),选用消光系数<10-2的沉积工艺,在低温下进行离子束轰击试验,寻求增强薄膜牢固度的有效技术途径.首先对样片进行离子束轰击试验,确定基片的耐受工艺条件,并选取合适的离子束轰击工艺,在此基础上,完成低温沉积试验,并对制备的薄膜的光学特性和红外透过率进行测量,最后进行耐摩擦测试,检验薄膜的牢固度.为明确工艺对硫系玻璃低温沉积薄膜的影响,从四个方面对结果进行分析.首先利用Taylor Surf CCI2000非接触式白光干涉仪测量轰击前后表面粗糙度,并利用Spectrum GX 型傅里叶变换红外光谱仪测量其透过率,以综合评价确定轰击工艺是否对基底产生了损伤(玻璃软化);采用M-2000UI型变角度宽光谱椭偏仪测量薄膜的光学常数,分析不同工艺对其的影响;采用GJB 2485-95标准检验轰击后制备的薄膜的耐摩擦特性;最后利用傅里叶红外光谱仪测量膜层的光谱特性,评价其实用性.1.1 离子束轰击试验轰击工艺实验参数:采用气体为高纯氩气(99.999%),轰击功率为300 W,氩气流量为50 sccm,轰击时压强30 Pa,温度为室温(25 ℃).轰击实验过程:选用标准工艺中的离子能量,控制基片表面的轰击时间进行试验.轰击时间试验分为4组,分别为不轰击,轰击5 min,轰击15 min和轰击30 min.1.2 低温沉积试验采用北京创世威纳公司生产的PECVD-1201型等离子体化学气相沉积设备沉积薄膜,根据选取的实验参数,在不改变其他工艺参数的情况下,仅将薄膜沉积温度由300 ℃降至100 ℃.为确定薄膜的耐摩擦特性与轰击时间的关系,分别在轰击5 min、15 min和30 min后的硫系玻璃上镀制SiN薄膜,具体工艺参数见表1.轰击完后,对薄膜进行摩擦试验,找出耐摩擦的最佳轰击工艺后,以此轰击工艺,分别制备SiNx,SiOxNy和SiOxFy薄膜,制备时的轰击功率为200 W,压强30 Pa,时间20 min,气体流量比见表2.镀制完成后,利用椭偏仪测试薄膜的光学常数,并利用红外傅里叶光谱仪测量样片的透过率.1.3 耐摩擦试对样片1,2和3及样片A,B和C分别进行耐摩擦试验,用CML手持式摩擦棒按GJB 2485-95标准进行摩擦测试,由于基底较软,显微硬度小于45 kg·mm-1,因此使用中度摩擦具,并在橡皮魔头上薄膜两层清洁纱布以4.9 N摩擦样片,来回摩擦50次.2.1 离子轰击工艺的影响表3中,轰击5 min时,样片表面的粗糙度Sq略微下降,这是由于氩离子的轰击将表面附着的一些不易清洗的颗粒溅射掉了,使得薄膜表面整体变得光滑.而随着轰击时间的继续增加,刻蚀的深度增加,使硫系玻璃基底表面变得粗糙.但30 min内的轰击并未使硫系玻璃表面出现软化现象,未造成强损伤.同时以未轰击和轰击5 min时表面形貌为例进行分析,如图1~2所示,因篇幅问题另外两个检测结果不再重复.由图1~2可看出,两者表面的疵点和粗糙度在一个数量级上,并无明显差异.利用傅里叶红外光谱仪对样片透过率进行测试,轰击后的透过率曲线变化如图3所示.从图3可以看出,随着轰击时间的加长,样片的透过率出现略微的上升,这是由于轰击会使得基底表面出现许多刻蚀坑,这些坑可看作一层部分填充了空气的渐变层,可近似看作一层薄膜,折射率在空气和基底之间,因此低于基底折射率,从而出现一定的增透效果.由图3可知,增透的峰值应当在可见光波段,对于远红外波段影响很小,轰击时间的加长,会使得刻蚀坑加深,这层近似的薄膜变厚,增透峰值向长波区移动,因此透射率出现上升.在3~12 μm红外波段,透过率未出现大波动,粗糙度变化也在预计内,因此综合评定基底耐受离子辅助轰击时间为30 min以内,此时的轰击功率为300 W.2.2 薄膜的耐摩擦结果分析薄膜的摩擦测试结果见表4.结果显示,轰击5 min时的薄膜未脱落,而轰击15 min和轰击30 min的薄膜出现划痕和脱落现象,一方面轰击5 min时的离子轰击能量和时间能够清洗基底表面的杂质,提高表面的附着力.另一方面,轰击时间超过15 min时,可能由于离子轰击能量过大,可参考物理溅射刻蚀,薄膜表面变得粗糙,缺陷增多,从而不利于薄膜与基底的结合,沉积的薄膜不能经受耐摩擦试验.因此,综合考虑轰击工艺选取轰击时间为5 min.在此轰击工艺下,完成的SiNx,SiOxNy和SiOxFy薄膜在经受标准耐摩擦特性实验后,薄膜不脱落,均能满足使用条件.确定最终轰击工艺为300 W,50 sccm,30 Pa,轰击时间5 min.2.3 低温对薄膜的特性影响利用椭偏仪分别测量样片A,B和C的光学常数n,d和k,详见表5.其中n为折射率(在波长为550 nm处),d为厚度,k为消光系数.通过课题组前期的实验以及文献[10]可知,低温会导致制备SiNx,SiOxNy和SiOxFy薄膜的折射率下降,沉积速率也出现微小的变化.这是由于温度的下降导致反应物质获取的能量减小,表面迁移率下降,形成的薄膜不致密,从而导致了折射率的下降.样片C的椭偏测量结果如图4所示,实际拟合时的拟合效果很好,拟合曲线和实测曲线的均方误差(Mean Squared Error,MSE)仅为4.6.三种薄膜材料可作为膜系设计中的高低折射率材料,为硫系玻璃上制备光学薄膜提供了可行的技术和方法. 2.4 红外光谱分析利用spectrum GX型傅里叶红外光谱仪分别测试样片A,B和C在3~12 μm波段的透射光谱曲线,如图5所示.并根据椭偏测量得到的光学常数,不考虑吸收情况下利用TFCalc软件进行理论仿真对比,结果如图6所示.通过干涉效应的计算分析,并利用TFCalc软件进行仿真,无吸收时,1~8 μm波段内的透过率曲线基本与实际一致,2 μm左右处的峰值为薄膜干涉效应引起,3 μm左右存在一个吸收带.8~12 μm波段内,仿真结果显示透过率并无明显变化,而图5显示该波段内出现明显的透过率变化,并有峰谷值,因此,该波段被必然存在着材料本身的吸收.根据红外材料的文献[11-12]报道,图5中的吸收峰均为材料特征吸收峰,其中3 μm (3 300 cm-1)处有一个吸收带为O-H键伸缩振动吸收峰,11.5 μm (850 cm-1)左右处的吸收峰为Si-N键吸收峰,8.5 μm (1 150 cm-1)左右处为Si-O键特征吸收峰,10.6 μm (940 cm-1)左右处为Si-F键伸缩振动吸收峰,因此,文中使用的方法所制备的薄膜材料可用作近红外和中红外的减反膜材料.探讨了PECVD技术在硫系玻璃表面沉积光学薄膜的可行性以及工艺条件.通过测量离子束轰击前后表面的粗糙度以及透过率变化,优化了氩离子清洗工艺.在硫系玻璃上以100 ℃的温度,分别制备了SiNx,SiOxNy和SiOxFy薄膜,镀制的薄膜折射率略低于常规工艺,消光系数小于10-5,与常规工艺无明显差异;牢固性良好,满足国军标耐中度摩擦使用要求.得到结论为1) IRG204玻璃氩离子轰击工艺,压强为30 Pa,功率为300 W,气体流量为50 sccm,轰击时间30 min以内,基底材料表面状态无明显破坏.2) 优化后的氩离子轰击工艺轰击IRG204玻璃表面后,采用100 ℃分别沉积SiNx,SiOxNy和SiOxFy不同折射率光学薄膜,与常规工艺相比,薄膜折射率略有降低,SiNx从1.83降低到1.73,SiOxNy从1.59降低到1.53,SiOxFy从1.40降低到1.39(三种材料),消光系数均小于1×10-5,无明显变化.3) 按照优化工艺制备的高低折射率材料的单层薄膜,均能满足GJB 2485-95标准的膜层牢固性测试.4) 该方法制备的薄膜材料可用于设计制备近红外和中红外光学薄膜.【相关参考文献链接】王党社,张建科,吴振森.光学薄膜BRDF五参数模型的粒子群优化[J].2009,29(3):214.成虎,许军锋,常芳娥,等.Ge-Se-Sb硫系玻璃均匀性分析[J].2016,36(12):989.坚增运,贾婷婷,许军锋,等.Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度研究[J].2016,36(2):149.常芳娥,薛改勤,许军峰,等.RbI掺杂硫系红外玻璃的纳米晶化工艺研究[J].2016,36(2):143.杭凌侠,张霄,周顺.PECVD工艺参数对SiO2薄膜光学性能的影响[J].2010,30(2):117.徐均琪,陈银凤,苏俊宏,等.强激光辐照对无氢DLC膜光学特性的影响[J].2012,32(12):959.弥谦,刘哲.直流磁过滤电弧源沉积氧化钛薄膜的光学特性[J].2012,32(4):270.潘永强,黄国俊.离子束辅助沉积非晶硅薄膜红外光学特性研究[J].2011,31(1):9.潘永强,施洋.TiO2薄膜表面粗糙度对光学特性的影响[J].2010,30(1):1.潘永强,施洋.离子束辅助沉积TiO2薄膜近红外光学特性分析[J].2009,29(4):307. 刘建康,刘江南,马丽,等.紫外线照射对纯钛表面氧化膜光学特性的影响[J].2008,28(2):142.张建生,刘建康.气泡光学特性的研究[J].2005,25(2):103.【相关文献】[1] 坚增运,曾召,董广志,等.硫系红外玻璃的研究进展[J].西安工业大学学报,2011,31(1):1.JIAN Zengyun,ZENG Zhao,DONG Guangzhi,et al.Progress in the Research of 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