光学薄膜工艺基础知识培训
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十. 镀后烘烤处理
§ 有助于应力释放和环境气体分子及膜层分子的
热迁移，可使膜层结构重组。因此，可使膜层折射
率、应力、硬度有较大改变。
§ 以上所述的10个工艺因素对膜层性能的影响，
是依据实际工艺项目和膜层宏观性能统计汇总得出 的。
2020/11/30
培训ppt
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• 综合分析结果：
工艺因素对膜层性能的影响，主要集中在四类
工艺因素对膜层四种性能的作用上：
工艺作用 膜料原子 制膜环境 膜与基片
膜层性能
聚集密度
+
+
附着力
+
+
应力
+
+
缺陷
+
+
+
显然，成膜原子/分子迁移能和凝聚力的大小， 几乎对膜层的所有性能都有影响。因此，PVD技术 的发展，几乎都是针对提高成膜粒子迁移能，凝聚 力而进行的。
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• 七. 真空度
•
对膜层聚集密度，化学成分有影响，从而使
膜层的折射率、硬度，牢固性发生变化。
• 八. 蒸气入射角
•
影响wenku.baidu.com层的生长结构和聚集密度。对膜层的
折射率和散射性能有较大影响。一般应限制在 30°之内。
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• 九. 基片温度
宏观反映在膜层折射率、散射、应力、附着力 和硬度都会因基片温度的不同而有较大差异。
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• 工艺因素对薄膜性能的影响机理大致为：
• 一. 基片材料
• 1. 膨胀系数不同 热应力的主要 原因 ；
• 2. 化学亲和力不同
牢固度；
影响膜层附着力和
• 3. 表面粗糙度和缺陷 散射的主要来源。
• 二. 基片清洁
• 残留在基片表面的污物和清洁剂将导致：
• 1. 膜层对基片的附着力差；
• 工艺因素优选
• 工艺因素优选通常采用正交实验，它是研究
和处理多因素实验的方法，它在理论和实践的基 础上，利用正交表进行实验，这种方法的优点是 能在很多实验条件中找出代表性强的少数条件， 通过很少几次实验，找出较优的工艺因素，其步 骤如下：
• 1.定指标、挑因素、选水平； • 2.选用正交表、排表； • 3.安排实验方案、实验； • 4.分析实验数据、选取较优条件。
状态（粉/块）和预处理（真空烧结/锻 压）影响膜层结构和性能
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• 五. 蒸发方法
•
不同蒸发方法提供给蒸发分子和原子的初始
动能差异很大，导致膜层结构有较大差异，表现
为折射率、散射、附着力有差异。
• 六. 蒸发速率
•
速率是动能的又一表征，它对膜层的折射率、
应力、附着力有明显影响。
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• 2. 散射吸收增大抗激光损伤能力差；
• 3. 透光性能变差。
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• 三. 离子轰击的作用
• 提高膜层在基片表面的凝聚系数和附
着力；提高膜层的聚集密度，氧化物膜 层的透过率增加，折射率提高，硬度和 抗激光损伤阈值提高。
• 四. 初始膜料
• 化学成分（纯度/杂质种类）、物理
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• 1.工艺参数与薄膜性能的关系
• 2.影响光学性能的因素
3.影响薄膜机械性能的因素
4.影响薄膜环境稳定性的因素
•
5.总结
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• 所以工艺因素对膜层内部结构产生了影响，使得对
薄膜的各种性能产生影响 ,总结影响如图所示：
§ 有助于应力释放和环境气体分子及膜层分子的
热迁移，可使膜层结构重组。因此，可使膜层折射
率、应力、硬度有较大改变。
§ 以上所述的10个工艺因素对膜层性能的影响，
是依据实际工艺项目和膜层宏观性能统计汇总得出 的。
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• 综合分析结果：
工艺因素对膜层性能的影响，主要集中在四类
工艺因素对膜层四种性能的作用上：
工艺作用 膜料原子 制膜环境 膜与基片
膜层性能
聚集密度
+
+
附着力
+
+
应力
+
+
缺陷
+
+
+
显然，成膜原子/分子迁移能和凝聚力的大小， 几乎对膜层的所有性能都有影响。因此，PVD技术 的发展，几乎都是针对提高成膜粒子迁移能，凝聚 力而进行的。
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• 七. 真空度
•
对膜层聚集密度，化学成分有影响，从而使
膜层的折射率、硬度，牢固性发生变化。
• 八. 蒸气入射角
•
影响wenku.baidu.com层的生长结构和聚集密度。对膜层的
折射率和散射性能有较大影响。一般应限制在 30°之内。
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• 九. 基片温度
宏观反映在膜层折射率、散射、应力、附着力 和硬度都会因基片温度的不同而有较大差异。
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• 工艺因素对薄膜性能的影响机理大致为：
• 一. 基片材料
• 1. 膨胀系数不同 热应力的主要 原因 ；
• 2. 化学亲和力不同
牢固度；
影响膜层附着力和
• 3. 表面粗糙度和缺陷 散射的主要来源。
• 二. 基片清洁
• 残留在基片表面的污物和清洁剂将导致：
• 1. 膜层对基片的附着力差；
• 工艺因素优选
• 工艺因素优选通常采用正交实验，它是研究
和处理多因素实验的方法，它在理论和实践的基 础上，利用正交表进行实验，这种方法的优点是 能在很多实验条件中找出代表性强的少数条件， 通过很少几次实验，找出较优的工艺因素，其步 骤如下：
• 1.定指标、挑因素、选水平； • 2.选用正交表、排表； • 3.安排实验方案、实验； • 4.分析实验数据、选取较优条件。
状态（粉/块）和预处理（真空烧结/锻 压）影响膜层结构和性能
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• 五. 蒸发方法
•
不同蒸发方法提供给蒸发分子和原子的初始
动能差异很大，导致膜层结构有较大差异，表现
为折射率、散射、附着力有差异。
• 六. 蒸发速率
•
速率是动能的又一表征，它对膜层的折射率、
应力、附着力有明显影响。
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• 2. 散射吸收增大抗激光损伤能力差；
• 3. 透光性能变差。
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• 三. 离子轰击的作用
• 提高膜层在基片表面的凝聚系数和附
着力；提高膜层的聚集密度，氧化物膜 层的透过率增加，折射率提高，硬度和 抗激光损伤阈值提高。
• 四. 初始膜料
• 化学成分（纯度/杂质种类）、物理
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• 1.工艺参数与薄膜性能的关系
• 2.影响光学性能的因素
3.影响薄膜机械性能的因素
4.影响薄膜环境稳定性的因素
•
5.总结
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• 所以工艺因素对膜层内部结构产生了影响，使得对
薄膜的各种性能产生影响 ,总结影响如图所示：