1 Optik plyonkaların prinsipləri
Bu yazıda biz optik nazik filmlərin prinsiplərini, geniş istifadə olunan dizayn proqram təminatını və örtük texnologiyasını təqdim edəcəyik.
Optik plyonkaların niyə əks etdirmə əleyhinə, yüksək əks etdirmə və ya işığın parçalanması kimi unikal funksiyaları yerinə yetirə bilməsinin əsas prinsipi işığın nazik təbəqəsinin müdaxiləsidir. İncə filmlər adətən bir və ya bir neçə qrup yüksək sınma indeksli material təbəqələrindən və növbə ilə üst-üstə qoyulmuş aşağı sındırma indeksli material təbəqələrindən ibarətdir. Bu film təbəqəsi materialları ümumiyyətlə oksidlər, metallar və ya flüoridlərdir. Filmin sayını, qalınlığını və müxtəlif film təbəqələrini təyin etməklə, təbəqələr arasında sınma indeksindəki fərq tələb olunan funksiyaları əldə etmək üçün film təbəqələri arasında işıq şüalarının müdaxiləsini tənzimləyə bilər.
Bu fenomeni təsvir etmək üçün nümunə olaraq ümumi bir əks əks etdirən örtüyü götürək. Müdaxiləni artırmaq və ya azaltmaq üçün örtük təbəqəsinin optik qalınlığı adətən 1/4 (QWOT) və ya 1/2 (HWOT) təşkil edir. Aşağıdakı şəkildə, hadisə mühitinin sınma əmsalı n0, substratın sınma göstəricisi isə ns-dir. Buna görə də, müdaxilənin ləğvi şərtlərini yarada bilən film materialının sınma indeksinin şəkli hesablana bilər. Film təbəqəsinin yuxarı səthinin əks etdirdiyi işıq şüası R1, Filmin alt səthinin əks etdirdiyi işıq şüası R2-dir. Filmin optik qalınlığı 1/4 dalğa uzunluğu olduqda, R1 və R2 arasındakı optik yol fərqi 1/2 dalğa uzunluğudur və müdaxilə şərtləri yerinə yetirilir, beləliklə, müdaxilə dağıdıcı müdaxilə yaranır. Fenomen.
Bu şəkildə əks olunan şüanın intensivliyi çox kiçik olur və bununla da əks əks olunma məqsədinə nail olur.
2 Optik nazik film dizayn proqramı
Texniklərin müxtəlif spesifik funksiyalara cavab verən film sistemlərinin layihələndirilməsini asanlaşdırmaq üçün nazik film dizayn proqramı hazırlanmışdır. Dizayn proqramı tez-tez istifadə olunan örtük materiallarını və onların parametrlərini, film qatının simulyasiyası və optimallaşdırma alqoritmlərini və təhlil funksiyalarını birləşdirir, bu da texniki işçilərin işləyib hazırlamasını və təhlil etməsini asanlaşdırır. Müxtəlif film sistemləri. Ən çox istifadə olunan film dizayn proqramı aşağıdakılardır:
A.TFCalc
TFCalc optik nazik film dizaynı və təhlili üçün universal vasitədir. O, müxtəlif növ əks əks etdirən, yüksək əks etdirən, diapazonlu, spektroskopik, fazalı və digər film sistemlərinin layihələndirilməsi üçün istifadə edilə bilər. TFCalc, bir səthdə 5000-ə qədər film təbəqəsi olan bir substratda ikitərəfli film sistemi dizayn edə bilər. O, film yığını düsturlarının daxil edilməsini dəstəkləyir və müxtəlif işıqlandırma növlərini simulyasiya edə bilər: konus şüaları, təsadüfi radiasiya şüaları və s. yansıtıcılıq, keçiricilik, absorbans, faza, ellipsometriya parametrləri və plyonka sisteminin digər hədəfləri. Proqram əks etdirmə, keçiricilik, udma, ellipsometriya parametrlərinin təhlili, elektrik sahəsinin intensivliyinin paylanması əyrisi, film sisteminin əks olunması və ötürülmə rənginin təhlili, kristal nəzarət əyrisinin hesablanması, film təbəqəsinin tolerantlığı və həssaslıq təhlili, məhsuldarlıq təhlili və s. kimi müxtəlif analiz funksiyalarını birləşdirir. TFCalc-in əməliyyat interfeysi aşağıdakı kimidir:
Yuxarıda göstərilən əməliyyat interfeysində parametrləri və sərhəd şərtlərini daxil edərək və optimallaşdıraraq ehtiyaclarınıza cavab verən bir film sistemi əldə edə bilərsiniz. Əməliyyat nisbətən sadə və istifadəsi asandır.
B. Essential Macleod
Essential Macleod əsl multi-sənədli əməliyyat interfeysi ilə tam optik film analizi və dizayn proqram paketidir. Sadə bir qatlı filmlərdən tutmuş ciddi spektroskopik filmlərə qədər optik örtük dizaynında müxtəlif tələblərə cavab verə bilər. , o, həmçinin dalğa uzunluğunun bölünməsi multipleksləşməsini (WDM) və sıx dalğa uzunluğunun bölünməsinin (DWDM) filtrlərini qiymətləndirə bilər. O, sıfırdan dizayn edə və ya mövcud dizaynları optimallaşdıra bilər və dizayndakı səhvləri araşdıra bilər. Funksiyalarla zəngin və güclüdür.
Proqramın dizayn interfeysi aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir:
C. OptiLayer
OptiLayer proqramı optik nazik filmlərin bütün prosesini dəstəkləyir: parametrlər - dizayn - istehsal - inversiya təhlili. O, üç hissədən ibarətdir: OptiLayer, OptiChar və OptiRE. Proqramın funksiyalarını təkmilləşdirə bilən OptiReOpt dinamik keçid kitabxanası (DLL) də mövcuddur.
OptiLayer dizayndan hədəfə qədər qiymətləndirmə funksiyasını araşdırır, optimallaşdırma yolu ilə dizayn hədəfinə çatır və istehsaldan əvvəl səhv təhlili aparır. OptiChar təbəqə materialının spektral xüsusiyyətləri ilə onun ölçülmüş spektral xüsusiyyətləri arasındakı fərq funksiyasını nazik təbəqə nəzəriyyəsində müxtəlif vacib amillər altında araşdırır və daha yaxşı və real təbəqə materialı modelini və hər bir amilin cari dizayna təsirini əldə edir, istifadəni göstərir. materialların bu təbəqəsini tərtib edərkən amillər nəzərə alınmalıdır? OptiRE dizayn modelinin spektral xüsusiyyətlərini və istehsaldan sonra eksperimental olaraq ölçülən modelin spektral xüsusiyyətlərini araşdırır. Mühəndislik inversiyasının köməyi ilə biz istehsal zamanı yaranan bəzi səhvləri əldə edirik və istehsalı istiqamətləndirmək üçün onları istehsal prosesinə qaytarırıq. Yuxarıdakı modullar dinamik əlaqə kitabxanası funksiyası vasitəsilə əlaqələndirilə bilər və bununla da film dizaynından istehsala qədər bir sıra proseslərdə dizayn, modifikasiya və real vaxt monitorinqi kimi funksiyaları həyata keçirmək olar.
3 Kaplama texnologiyası
Müxtəlif örtük üsullarına görə, onu iki kateqoriyaya bölmək olar: kimyəvi örtük texnologiyası və fiziki örtük texnologiyası. Kimyəvi örtük texnologiyası əsasən daldırma örtüklü və sprey örtüklə bölünür. Bu texnologiya daha çox çirkləndirir və zəif film performansına malikdir. O, tədricən yeni nəsil fiziki örtük texnologiyası ilə əvəz olunur. Fiziki örtük vakuumla buxarlanma, ion örtüyü və s. üsullarla həyata keçirilir. Vakuum örtük metalların, birləşmələrin və digər film materiallarının örtüləcək substratın üzərinə çökdürülməsi üçün vakuumda buxarlanması (və ya püskürtülməsi) üsuludur. Vakuum mühitində örtük avadanlığı daha az çirklərə malikdir, bu da material səthinin oksidləşməsinin qarşısını ala bilər və filmin spektral vahidliyini və qalınlığının uyğunluğunu təmin etməyə kömək edir, buna görə də geniş istifadə olunur.
Normal şəraitdə 1 atmosfer təzyiqi 5 Pa gücünə təxminən 10, vakuum örtüyü üçün tələb olunan hava təzyiqi isə yüksək vakuum örtüyünə aid olan 3 Pa və daha yüksək gücə, ümumiyyətlə, 10-a bərabərdir. Vakuum örtükdə optik komponentlərin səthi çox təmiz olmalıdır, buna görə emal zamanı vakuum kamerası da çox təmiz olmalıdır. Hal-hazırda təmiz vakuum mühiti əldə etməyin yolu ümumiyyətlə tozsorandan istifadə etməkdir. Yağ diffuziya nasosları, Vakuum çıxarmaq və yüksək vakuum mühiti əldə etmək üçün molekulyar nasos və ya kondensasiya pompası istifadə olunur. Yağ diffuziya nasosları soyuducu su və arxa nasos tələb edir. Onlar böyük ölçüdədirlər və yüksək enerji istehlak edirlər, bu da örtük prosesinə çirklənməyə səbəb olacaqdır. Molekulyar nasoslar adətən işlərinə kömək etmək üçün arxa nasos tələb edir və bahalıdır. Bunun əksinə olaraq, kondensasiya nasosları çirklənməyə səbəb olmur. , arxa nasos tələb etmir, yüksək səmərəliliyə və yaxşı etibarlılığa malikdir, buna görə də optik vakuum örtük üçün ən uyğundur. Ümumi vakuum örtük maşınının daxili kamerası aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir:
Vakuum örtükdə, film materialının qaz halına qədər qızdırılması və sonra bir film təbəqəsi yaratmaq üçün substratın səthinə qoyulması lazımdır. Müxtəlif örtük üsullarına görə, üç növə bölünə bilər: termal buxarlanma ilə qızdırma, püskürtmə isitmə və ion örtük.
Termal buxarlanma ilə isitmə adətən tigeni qızdırmaq üçün müqavimət məftilindən və ya yüksək tezlikli induksiyadan istifadə edir, beləliklə, tigedəki film materialı qızdırılır və örtük əmələ gətirmək üçün buxarlanır.
Püskürtmə ilə qızdırma iki növə bölünür: ion şüası püskürtmə ilə qızdırma və maqnetron püskürtmə ilə qızdırma. İon şüası püskürən istilik bir ion şüası yaymaq üçün bir ion silahından istifadə edir. İon şüası hədəfi müəyyən bir açı ilə bombalayır və onun səth təbəqəsini püskürür. nazik bir təbəqə yaratmaq üçün substratın səthinə çökən atomlar. İon şüalarının püskürtülməsinin əsas çatışmazlığı hədəf səthdə bombalanan sahənin çox kiçik olması və çökmə sürətinin ümumiyyətlə aşağı olmasıdır. Maqnetron püskürən qızdırma, elektrik sahəsinin təsiri altında elektronların substrata doğru sürətlənməsi deməkdir. Bu proses zamanı elektronlar arqon qazı atomları ilə toqquşur, çoxlu sayda arqon ionları və elektronları ionlaşdırır. Elektronlar substrata doğru uçur və arqon ionları elektrik sahəsi ilə qızdırılır. Hədəfin təsiri altında hədəf sürətləndirilir və bombardman edilir və hədəfdəki neytral hədəf atomları bir film meydana gətirmək üçün substratın üzərinə yerləşdirilir. Maqnetron püskürtmə yüksək film əmələ gəlmə sürəti, aşağı substrat temperaturu, yaxşı film yapışması ilə xarakterizə olunur və geniş sahəli örtük əldə edə bilər.
İon örtüyü qazın və ya buxarlanmış maddələrin qismən ionlaşdırılması üçün qaz boşalmasından istifadə edən və qaz ionlarının və ya buxarlanmış maddə ionlarının bombardmanı altında buxarlanmış maddələri substratda yerləşdirən üsula aiddir. İon örtükləmə vakuum buxarlanma və püskürtmə texnologiyasının birləşməsidir. O, buxarlanma və püskürtmə proseslərinin üstünlüklərini birləşdirir və iş parçalarını mürəkkəb film sistemləri ilə örtə bilir.
4 Nəticə
Bu yazıda əvvəlcə optik filmlərin əsas prinsiplərini təqdim edirik. Filmin sayını və qalınlığını və müxtəlif plyonka təbəqələri arasında sınma əmsalı fərqini təyin etməklə biz film təbəqələri arasında işıq şüalarının interferensiyasına nail ola bilərik və bununla da lazımi Film təbəqəsi funksiyasını əldə edə bilərik. Bu məqalə daha sonra hər kəsə film dizaynı haqqında ilkin anlayış vermək üçün çox istifadə olunan film dizayn proqram təminatını təqdim edir. Məqalənin üçüncü hissəsində praktikada geniş istifadə olunan vakuum örtük texnologiyasına diqqət yetirərək, örtük texnologiyası haqqında ətraflı məlumat veririk. İnanıram ki, bu məqaləni oxumaqla hər kəs optik örtük haqqında daha yaxşı başa düşəcək. Növbəti məqalədə örtülmüş komponentlərin örtük test üsulunu paylaşacağıq, buna görə də bizi izləyin.
Əlaqə:
Email:info@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
internet:www.pliroptics.com
Əlavə edin: Bina 1, No.1558, kəşfiyyat yolu, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Çin
Göndərmə vaxtı: 10 aprel 2024-cü il
