1 Прынцыпы аптычных плёнак
У гэтым артыкуле мы прадставім прынцыпы аптычных тонкіх плёнак, шырока выкарыстоўванае праграмнае забеспячэнне для дызайну і тэхналогіі нанясення пакрыццяў.
Асноўным прынцыпам таго, чаму аптычныя плёнкі могуць выконваць такія унікальныя функцыі, як антыблік, высокае адлюстраванне або расшчапленне святла, з'яўляецца тонкаплёнкавая інтэрферэнцыя святла. Тонкія плёнкі звычайна складаюцца з адной або некалькіх груп слаёў матэрыялу з высокім паказчыкам праламлення і слаёў матэрыялу з нізкім паказчыкам праламлення, якія накладваюцца па чарзе. Гэтыя матэрыялы плёнкавага пласта звычайна ўяўляюць сабой аксіды, металы або фтарыды. Усталёўваючы колькасць, таўшчыню і розныя слаі плёнкі, розніца ў паказчыках праламлення паміж пластамі можа рэгуляваць інтэрферэнцыю прамянёў святла паміж пластамі плёнкі для атрымання неабходных функцый.
Давайце возьмем звычайнае антыблікавае пакрыццё ў якасці прыкладу, каб праілюстраваць гэтую з'яву. Каб максімальна павялічыць або паменшыць перашкоды, аптычная таўшчыня пласта пакрыцця звычайна складае 1/4 (QWOT) або 1/2 (HWOT). На малюнку ніжэй паказчык праламлення падаючага асяроддзя роўны n0, а паказчык праламлення падкладкі роўны ns. Такім чынам, можна разлічыць карціну паказчыка праламлення матэрыялу плёнкі, якая можа ствараць умовы пагашэння перашкод. Прамень святла, які адлюстроўваецца верхняй паверхняй пласта плёнкі, - R1, прамень святла, які адлюстроўваецца ніжняй паверхняй плёнкі, - R2. Калі аптычная таўшчыня плёнкі складае 1/4 даўжыні хвалі, розніца аптычнага шляху паміж R1 і R2 складае 1/2 даўжыні хвалі, і ўмовы інтэрферэнцыі выконваюцца, што стварае інтэрферэнцыю, разбуральную інтэрферэнцыю. Феномен.
Такім чынам, інтэнсіўнасць адлюстраванага прамяня становіцца вельмі малой, тым самым дасягаючы мэты антыбліку.
2 Праграмнае забеспячэнне для дызайну аптычнай тонкай плёнкі
Для таго, каб палегчыць тэхнікам праектаванне плёнкавых сістэм, якія адпавядаюць розным спецыфічным функцыям, было распрацавана праграмнае забеспячэнне для дызайну тонкай плёнкі. Праграмнае забеспячэнне для распрацоўкі аб'ядноўвае звычайна выкарыстоўваюцца матэрыялы для пакрыццяў і іх параметры, алгарытмы мадэлявання і аптымізацыі пласта плёнкі і функцыі аналізу, што палягчае распрацоўку і аналіз для тэхнікаў. Розныя сістэмы плёнкі. Звычайна выкарыстоўваюцца наступныя праграмы для дызайну фільмаў:
A.TFCalc
TFCalc - гэта ўніверсальны інструмент для праектавання і аналізу аптычнай тонкай плёнкі. Ён можа быць выкарыстаны для распрацоўкі розных тыпаў антыблікавых, высокаадлюстроўных, палосных, спектраскапічных, фазавых і іншых плёнкавых сістэм. TFCalc можа стварыць двухбаковую плёнкавую сістэму на падкладцы з да 5000 слаёў плёнкі на адной паверхні. Ён падтрымлівае ўвод формул стэка фільмаў і можа імітаваць розныя тыпы асвятлення: напрыклад, конусныя прамяні, выпадковыя прамяні выпраменьвання і г. д. Па-другое, праграмнае забеспячэнне мае пэўныя функцыі аптымізацыі і можа выкарыстоўваць такія метады, як экстрэмальныя значэнні і варыяцыйныя метады для аптымізацыі адбівальная здольнасць, прапусканне, паглынанне, фаза, параметры эліпсаметрыі і іншыя цэлі плёнкавай сістэмы. Праграмнае забеспячэнне аб'ядноўвае розныя функцыі аналізу, такія як адбівальная здольнасць, каэфіцыент прапускання, паглынанне, аналіз параметраў эліпсаметрыі, крывая размеркавання інтэнсіўнасці электрычнага поля, аналіз адлюстравання і прапускання колераў плёнкавай сістэмы, разлік крывой кантролю крышталя, аналіз допуску і адчувальнасці пласта плёнкі, аналіз ураджайнасці і г.д. Інтэрфейс працы TFCalc выглядае наступным чынам:
У працоўным інтэрфейсе, паказаным вышэй, шляхам уводу параметраў і межавых умоў і аптымізацыі вы можаце атрымаць плёнкавую сістэму, якая адпавядае вашым патрэбам. Аперацыя адносна простая і лёгкая ў выкарыстанні.
Б. Істотны Маклеод
Essential Macleod - гэта поўны праграмны пакет для аптычнага аналізу фільмаў і дызайну з сапраўдным інтэрфейсам працы з некалькімі дакументамі. Ён можа адпавядаць розным патрабаванням да дызайну аптычнага пакрыцця, ад простых аднаслаёвых плёнак да строгіх спектраскапічных плёнак. , ён таксама можа ацэньваць фільтры мультыплексавання з падзелам даўжыні хвалі (WDM) і шчыльнага мультыплексавання даўжыні хвалі (DWDM). Ён можа распрацоўваць з нуля або аптымізаваць існуючы дызайн, а таксама можа вывучыць памылкі ў дызайне. Ён багаты функцыямі і магутны.
Дызайн інтэрфейсу праграмнага забеспячэння паказаны на малюнку ніжэй:
C. OptiLayer
Праграмнае забеспячэнне OptiLayer падтрымлівае ўвесь працэс вытворчасці аптычных тонкіх плёнак: параметры - дызайн - вытворчасць - інверсійны аналіз. Ён уключае тры часткі: OptiLayer, OptiChar і OptiRE. Існуе таксама бібліятэка дынамічных спасылак OptiReOpt (DLL), якая можа палепшыць функцыі праграмнага забеспячэння.
OptiLayer вывучае функцыю ацэнкі ад праектавання да мэты, дасягае мэты праектавання шляхам аптымізацыі і выконвае аналіз памылак перад вытворчасцю. OptiChar даследуе розніцу паміж спектральнымі характарыстыкамі пластовага матэрыялу і яго вымеранымі спектральнымі характарыстыкамі пры розных важных фактарах у тэорыі тонкіх плёнак і атрымлівае лепшую і рэалістычную мадэль пластовага матэрыялу і ўплыў кожнага фактару на бягучую канструкцыю, паказваючы на выкарыстанне Што фактары, якія неабходна ўлічваць пры распрацоўцы гэтага пласта матэрыялаў? OptiRE вывучае спектральныя характарыстыкі дызайнерскай мадэлі і спектральныя характарыстыкі мадэлі, вымераныя эксперыментальна пасля вытворчасці. З дапамогай інжынернай інверсіі мы атрымліваем некаторыя памылкі, якія ўзнікаюць падчас вытворчасці, і вяртаем іх у вытворчы працэс, каб кіраваць вытворчасцю. Вышэйпаказаныя модулі могуць быць звязаны праз функцыю бібліятэкі дынамічных спасылак, рэалізуючы такім чынам такія функцыі, як праектаванне, мадыфікацыя і маніторынг у рэжыме рэальнага часу ў шэрагу працэсаў ад дызайну фільма да вытворчасці.
3 Тэхналогія нанясення пакрыццяў
У залежнасці ад розных метадаў пакрыцця, яго можна падзяліць на дзве катэгорыі: тэхналогія хімічнага пакрыцця і тэхналогія фізічнага пакрыцця. Тэхналогія нанясення хімічных пакрыццяў у асноўным дзеліцца на апусканне і распыленне. Гэтая тэхналогія больш забруджвае навакольнае асяроддзе і мае дрэнныя характарыстыкі плёнкі. Яе паступова замяняе тэхналогія фізічнага пакрыцця новага пакалення. Фізічнае нанясенне пакрыцця ажыццяўляецца метадам вакуумнага выпарэння, іённага пакрыцця і г. д. Вакуумнае нанясенне пакрыцця - гэта метад выпарвання (або распылення) металаў, злучэнняў і іншых плёнкавых матэрыялаў у вакууме для іх нанясення на падкладку, на якую трэба нанесці пакрыццё. У вакуумным асяроддзі абсталяванне для нанясення пакрыцця мае меншую колькасць прымешак, якія могуць прадухіліць акісленне паверхні матэрыялу і дапамагчы забяспечыць спектральную аднастайнасць і стабільнасць таўшчыні плёнкі, таму яно шырока выкарыстоўваецца.
Пры нармальных абставінах 1 атмасферны ціск складае каля 10 у ступені 5 Па, а ціск паветра, неабходны для вакуумнага пакрыцця, звычайна складае 10 у ступені 3 Па і вышэй, што адносіцца да высокавакуумнага пакрыцця. Пры вакуумным пакрыцці паверхня аптычных кампанентаў павінна быць вельмі чыстай, таму вакуумная камера падчас апрацоўкі таксама павінна быць вельмі чыстай. У цяперашні час спосаб атрымаць чыстае вакуумнае асяроддзе - звычайна выкарыстанне пыласоса. Алейныя дыфузійныя помпы. Малекулярны помпа або кандэнсацыйны помпа выкарыстоўваецца для атрымання вакууму і атрымання высокага вакууму ў асяроддзі. Алейныя дыфузійныя помпы патрабуюць астуджальнай вады і рэзервовага помпы. Яны вялікія па памеры і спажываюць шмат энергіі, што прывядзе да забруджвання працэсу нанясення пакрыцця. Для працы малекулярных помпаў звычайна патрабуецца дадатковы помпа, і яны дарагія. Наадварот, кандэнсацыйныя помпы не выклікаюць забруджвання. , не патрабуе апорнага помпы, мае высокую эфектыўнасць і добрую надзейнасць, таму найбольш прыдатны для аптычнага вакуумнага пакрыцця. Унутраная камера звычайнай машыны для вакуумнага пакрыцця паказана на малюнку ніжэй:
Пры вакуумным пакрыцці матэрыял плёнкі трэба нагрэць да газападобнага стану, а затым нанесці на паверхню падкладкі, каб сфармаваць пласт плёнкі. У залежнасці ад розных метадаў пакрыцця, яго можна падзяліць на тры тыпу: нагрэў тэрмічнага выпарэння, нагрэў распыленнем і іённае пакрыццё.
Для нагрэву тэрмічным выпарваннем звычайна выкарыстоўваецца рэзістэнтны дрот або высокачашчынная індукцыя для нагрэву тыгля, так што матэрыял плёнкі ў тыгле награваецца і выпараецца з адукацыяй пакрыцця.
Нагрэў распыленнем дзеліцца на два тыпу: нагрэў іённа-прамянёвым распыленнем і нагрэў магнетронным распыленнем. Нагрэў іённа-прамянёвым распыленнем выкарыстоўвае іённую гармату для выпраменьвання іённага пучка. Прамень іёнаў бамбуе мішэнь пад пэўным вуглом падзення і распыляе яе павярхоўны пласт. атамы, якія асядаюць на паверхні падкладкі, утвараючы тонкую плёнку. Асноўным недахопам іённа-прамянёвага распылення з'яўляецца тое, што плошча бамбардзіроўкі паверхні мішэні занадта малая, а хуткасць нанясення звычайна нізкая. Награванне магнетронным распыленнем азначае, што электроны паскараюцца да падкладкі пад дзеяннем электрычнага поля. Падчас гэтага працэсу электроны сутыкаюцца з атамамі газу аргону, іянізуючы вялікую колькасць іёнаў аргону і электронаў. Электроны ляцяць да падкладкі, а іёны аргону награваюцца электрычным полем. Мішэнь паскараецца і бамбардзіруецца пад дзеяннем мішэні, а нейтральныя атамы мішэні ў мішэні адкладаюцца на падкладку, утвараючы плёнку. Магнетроннае напыленне характарызуецца высокай хуткасцю ўтварэння плёнкі, нізкай тэмпературай падкладкі, добрай адгезіяй плёнкі і дазваляе дасягнуць пакрыцця вялікай плошчы.
Іённае пакрыццё адносіцца да метаду, які выкарыстоўвае газавы разрад для частковай іянізацыі газу або выпараных рэчываў і наносіць выпараныя рэчывы на падкладку пад бамбардзіроўкай іёнаў газу або іёнаў выпараных рэчываў. Іённае пакрыццё - гэта спалучэнне тэхналогіі вакуумнага выпарэння і распылення. Ён спалучае ў сабе перавагі працэсаў выпарвання і распылення і можа пакрываць нарыхтоўкі складанай сістэмай плёнкі.
4 Заключэнне
У гэтым артыкуле мы спачатку пазнаёмімся з асноўнымі прынцыпамі аптычных плёнак. Усталёўваючы колькасць і таўшчыню плёнкі і розніцу ў паказчыках праламлення паміж рознымі пластамі плёнкі, мы можам дасягнуць інтэрферэнцыі прамянёў святла паміж пластамі плёнкі, тым самым атрымліваючы неабходную функцыю пласта плёнкі. У гэтым артыкуле апісваецца шырока выкарыстоўванае праграмнае забеспячэнне для дызайну фільмаў, каб даць кожнаму папярэдняе разуменне дызайну фільмаў. У трэцяй частцы артыкула мы падрабязна азнаёмімся з тэхналогіяй нанясення пакрыццяў, акцэнтуючы ўвагу на шырока выкарыстоўванай на практыцы тэхналогіі вакуумнага нанясення пакрыццяў. Я лічу, што, прачытаўшы гэты артыкул, кожны лепш зразумее аптычнае пакрыццё. У наступным артыкуле мы падзелімся метадам тэсціравання пакрыцця кампанентаў з пакрыццём, таму сачыце за абнаўленнямі.
Кантакты:
Email:info@pliroptics.com ;
Тэлефон/Whatsapp/Wechat: 86 19013265659
Дадаць: будынак 1, № 1558, інтэлект-роўд, Цынбайцзян, Чэнду, Сычуань, Кітай
Час публікацыі: 10 красавіка 2024 г
