1 Prinċipji ta 'films ottiċi
F'dan l-artikolu, se nintroduċu l-prinċipji ta 'films irqaq ottiċi, softwer tad-disinn użat b'mod komuni u teknoloġija tal-kisi.
Il-prinċipju bażiku ta 'għaliex il-films ottiċi jistgħu jiksbu funzjonijiet uniċi bħal anti-rifless, riflessjoni għolja jew qsim tad-dawl huwa l-interferenza tal-film irqiq tad-dawl. Films rqaq huma ġeneralment komposti minn grupp wieħed jew aktar ta 'saffi ta' materjal ta 'indiċi ta' rifrazzjoni għolja u saffi ta 'materjal ta' indiċi ta 'rifrazzjoni baxx sovraposti alternattivament. Dawn il-materjali tas-saff tal-film huma ġeneralment ossidi, metalli jew fluworidi. Billi tistabbilixxi n-numru, il-ħxuna u saffi differenti tal-film tal-film, Id-differenza fl-indiċi refrattiv bejn is-saffi tista 'tirregola l-interferenza tar-raġġi tad-dawl bejn is-saffi tal-film biex tikseb il-funzjonijiet meħtieġa.
Ejja nieħdu kisja komuni kontra r-rifless bħala eżempju biex turi dan il-fenomenu. Sabiex timmassimizza jew tnaqqas l-interferenza, il-ħxuna ottika tas-saff tal-kisi hija ġeneralment 1/4 (QWOT) jew 1/2 (HWOT). Fil-figura hawn taħt, l-indiċi refrattiv tal-mezz inċidentali huwa n0, u l-indiċi refrattiv tas-sottostrat huwa ns. Għalhekk, tista 'tiġi kkalkulata stampa tal-indiċi refrattiv tal-materjal tal-film li jista' jipproduċi kundizzjonijiet ta 'kanċellazzjoni tal-interferenza. Ir-raġġ tad-dawl rifless mill-wiċċ ta 'fuq tas-saff tal-film huwa R1, Ir-raġġ tad-dawl rifless mill-wiċċ t'isfel tal-film huwa R2. Meta l-ħxuna ottika tal-film hija 1/4 wavelength, id-differenza tal-passaġġ ottiku bejn R1 u R2 hija 1/2 wavelength, u l-kundizzjonijiet ta 'interferenza huma sodisfatti, u b'hekk jipproduċu interferenza distruttiva interferenza. Fenomenu.
B'dan il-mod, l-intensità tar-raġġ rifless issir żgħira ħafna, u b'hekk jintlaħaq l-iskop ta 'anti-rifless.
2 Softwer ottiku tad-disinn tal-film irqiq
Sabiex it-tekniċi jiġu ffaċilitati biex jiddisinjaw sistemi tal-film li jissodisfaw diversi funzjonijiet speċifiċi, ġie żviluppat softwer tad-disinn tal-film irqiq. Is-softwer tad-disinn jintegra materjali tal-kisi użati b'mod komuni u l-parametri tagħhom, algoritmi ta 'simulazzjoni u ottimizzazzjoni ta' saff tal-film u funzjonijiet ta 'analiżi, li jagħmilha aktar faċli għat-tekniċi biex jiżviluppaw u janalizzaw. Sistemi varji tal-films. Is-softwer tad-disinn tal-film użat komunement huwa kif ġej:
A.TFCalc
TFCalc hija għodda universali għad-disinn u l-analiżi tal-film irqiq ottiku. Jista 'jintuża biex jiddisinja diversi tipi ta' sistemi ta 'anti-riflessjoni, riflessjoni għolja, bandpass, spettroskopiċi, fażi u oħrajn tal-film. TFCalc jista 'jiddisinja sistema ta' film b'żewġ naħat fuq sottostrat, b'sa 5,000 saff ta 'film fuq wiċċ wieħed. Jappoġġja l-input ta 'formuli ta' munzell tal-films u jista 'jissimula diversi tipi ta' dawl: bħal raġġi ta 'koni, raġġi ta' radjazzjoni każwali, eċċ. It-tieni nett, is-softwer għandu ċerti funzjonijiet ta 'ottimizzazzjoni, u jista' juża metodi bħal valur estrem u metodi ta 'varjazzjoni biex jottimizza l- riflettività, trażmissjoni, assorbiment, fażi, parametri ellipsometriċi u miri oħra tas-sistema tal-film. Is-softwer jintegra diversi funzjonijiet ta 'analiżi, bħal riflessività, trasmittanza, assorbenza, analiżi tal-parametri ellipsometriċi, kurva tad-distribuzzjoni tal-intensità tal-kamp elettriku, riflessjoni tas-sistema tal-film u analiżi tal-kulur tat-trażmissjoni, kalkolu tal-kurva tal-kontroll tal-kristall, tolleranza tas-saff tal-film u analiżi tas-sensittività, analiżi tar-rendiment, eċċ. L-interface tat-tħaddim ta 'TFCalc hija kif ġej:
Fl-interface tal-operazzjoni murija hawn fuq, billi ddaħħal parametri u kundizzjonijiet tal-konfini u tottimizza, tista 'tikseb sistema ta' film li tissodisfa l-bżonnijiet tiegħek. L-operazzjoni hija relattivament sempliċi u faċli biex tużah.
B. Macleod Essenzjali
Essential Macleod huwa pakkett ta 'softwer komplut ta' analiżi u disinn ta 'film ottiku b'interface ta' operazzjoni b'ħafna dokumenti vera. Jista 'jissodisfa diversi rekwiżiti fid-disinn tal-kisi ottiku, minn films sempliċi b'saff wieħed għal films spettroskopiċi stretti. , tista 'wkoll tevalwa wavelength division multiplexing (WDM) u filtri dens wavelength division multiplexing (DWDM). Jista 'jiddisinja mill-bidu jew jottimizza disinji eżistenti, u jista' jissorvelja l-iżbalji fid-disinn. Hija rikka f'funzjonijiet u qawwija.
L-interface tad-disinn tas-softwer tidher fil-figura hawn taħt:
C. OptiLayer
Is-softwer OptiLayer jappoġġja l-proċess kollu ta 'films irqaq ottiċi: parametri - disinn - produzzjoni - analiżi ta' inverżjoni. Jinkludi tliet partijiet: OptiLayer, OptiChar, u OptiRE. Hemm ukoll librerija ta' links dinamiku OptiReOpt (DLL) li tista' ttejjeb il-funzjonijiet tas-softwer.
OptiLayer teżamina l-funzjoni ta 'evalwazzjoni mid-disinn għall-mira, tikseb il-mira tad-disinn permezz ta' ottimizzazzjoni, u twettaq analiżi ta 'żball ta' qabel il-produzzjoni. OptiChar jeżamina l-funzjoni tad-differenza bejn il-karatteristiċi spettrali tal-materjal tas-saff u l-karatteristiċi spettrali mkejla tiegħu taħt diversi fatturi importanti fit-teorija tal-film irqiq, u jikseb mudell ta 'materjal ta' saff aħjar u realistiku u l-influwenza ta 'kull fattur fuq id-disinn kurrenti, billi jindika l-użu X'inhu fatturi jeħtieġ li jiġu kkunsidrati meta tiddisinja dan is-saff ta 'materjali? OptiRE teżamina l-karatteristiċi spettrali tal-mudell tad-disinn u l-karatteristiċi spettrali tal-mudell imkejla b'mod sperimentali wara l-produzzjoni. Permezz tal-inverżjoni tal-inġinerija, niksbu xi żbalji iġġenerati waqt il-produzzjoni u nwassluhom lura għall-proċess tal-produzzjoni biex niggwidaw il-produzzjoni. Il-moduli ta 'hawn fuq jistgħu jiġu konnessi permezz tal-funzjoni tal-librerija tal-link dinamiku, u b'hekk jiġu realizzati funzjonijiet bħal disinn, modifika u monitoraġġ f'ħin reali f'serje ta' proċessi mid-disinn tal-film sal-produzzjoni.
3 Teknoloġija tal-kisi
Skont metodi ta 'kisi differenti, jista' jinqasam f'żewġ kategoriji: teknoloġija tal-kisi kimiku u teknoloġija tal-kisi fiżiku. It-teknoloġija tal-kisi kimiku hija prinċipalment maqsuma fi kisi ta 'immersjoni u kisi bl-isprej. Din it-teknoloġija hija aktar li tniġġes u għandha prestazzjoni fqira tal-film. Qed jiġi sostitwit gradwalment minn ġenerazzjoni ġdida ta 'teknoloġija ta' kisi fiżiku. Il-kisi fiżiku jitwettaq permezz ta 'evaporazzjoni bil-vakwu, kisi tal-jone, eċċ. Kisi bil-vakwu huwa metodu ta' evaporazzjoni (jew sputtering) ta 'metalli, komposti u materjali oħra tal-film f'vakwu biex jiddepożitawhom fuq is-sottostrat li għandu jiġi miksi. F'ambjent ta 'vakwu, it-tagħmir tal-kisi għandu inqas impuritajiet, li jistgħu jipprevjenu l-ossidazzjoni tal-wiċċ tal-materjal u jgħinu biex jiżguraw l-uniformità spettrali u l-konsistenza tal-ħxuna tal-film, għalhekk huwa użat ħafna.
F'ċirkostanzi normali, pressjoni atmosferika 1 hija ta 'madwar 10 għall-qawwa ta' 5 Pa, u l-pressjoni ta 'l-arja meħtieġa għall-kisi tal-vakwu hija ġeneralment 10 għall-qawwa ta' 3 Pa u aktar, li tappartjeni għal kisi ta 'vakwu għoli. Fil-kisi tal-vakwu, il-wiċċ tal-komponenti ottiċi jeħtieġ li jkun nadif ħafna, għalhekk il-kamra tal-vakwu waqt l-ipproċessar jeħtieġ ukoll li tkun nadifa ħafna. Bħalissa, il-mod biex jinkiseb ambjent nadif tal-vakwu ġeneralment huwa li tuża l-vacuuming. Pompi tad-diffużjoni taż-żejt, Pompa molekulari jew pompa ta 'kondensazzjoni tintuża biex jiġi estratt vakwu u jikseb ambjent ta' vakwu għoli. Il-pompi tad-diffużjoni taż-żejt jeħtieġu ilma li jkessaħ u pompa ta 'rinforz. Huma kbar fid-daqs u jikkunsmaw enerġija għolja, li tikkawża tniġġis għall-proċess tal-kisi. Il-pompi molekulari ġeneralment jeħtieġu pompa ta 'appoġġ biex jgħinu fix-xogħol tagħhom u huma għaljin. B'kuntrast, il-pompi tal-kondensazzjoni ma jikkawżawx tniġġis. , ma teħtieġx pompa ta 'rinforz, għandha effiċjenza għolja u affidabilità tajba, għalhekk hija l-aktar adattata għall-kisi tal-vakwu ottiku. Il-kamra interna ta 'magna komuni tal-kisi bil-vakwu tidher fil-figura hawn taħt:
Fil-kisi bil-vakwu, il-materjal tal-film jeħtieġ li jissaħħan għal stat ta 'gass u mbagħad depożitat fuq il-wiċċ tas-sottostrat biex jifforma saff tal-film. Skont il-metodi differenti tal-kisi, jista 'jinqasam fi tliet tipi: tisħin b'evaporazzjoni termali, tisħin sputtering u kisi tal-jone.
It-tisħin ta 'evaporazzjoni termali ġeneralment juża wajer ta' reżistenza jew induzzjoni ta 'frekwenza għolja biex issaħħan il-griġjol, sabiex il-materjal tal-film fil-griġjol jissaħħan u vaporizzat biex jifforma kisja.
It-tisħin sputtering huwa maqsum f'żewġ tipi: tisħin sputtering tar-raġġ tal-jone u tisħin sputtering magnetron. It-tisħin ta 'sputtering tar-raġġ tal-joni juża pistola tal-jone biex temetti raġġ tal-joni. Ir-raġġ tal-joni jibbumbardja l-mira f'ċertu angolu inċidentali u sputters barra s-saff tal-wiċċ tiegħu. atomi, li jiddepożitaw fuq il-wiċċ tas-sottostrat biex jiffurmaw film irqiq. L-iżvantaġġ ewlieni tal-sputtering tar-raġġ tal-joni huwa li ż-żona bbumbardjata fuq il-wiċċ fil-mira hija żgħira wisq u r-rata ta 'depożizzjoni hija ġeneralment baxxa. It-tisħin bil-magnetron sputtering ifisser li l-elettroni jaċċelleraw lejn is-sottostrat taħt l-azzjoni ta 'kamp elettriku. Matul dan il-proċess, l-elettroni jaħbtu ma 'atomi tal-gass tal-argon, jonizzaw numru kbir ta' joni u elettroni tal-argon. L-elettroni jtiru lejn is-sottostrat, u l-joni tal-argon jissaħħnu mill-kamp elettriku. Il-mira hija aċċellerata u bbumbardjata taħt l-azzjoni tal-mira, u l-atomi newtrali tal-mira fil-mira huma depożitati fuq is-sottostrat biex jiffurmaw film. Magnetron sputtering huwa kkaratterizzat minn rata għolja ta 'formazzjoni ta' film, temperatura baxxa ta 'sottostrat, adeżjoni tajba tal-film, u tista' tikseb kisi ta 'żona kbira.
Il-kisi tal-joni jirreferi għal metodu li juża skariku tal-gass biex jonizza parzjalment gass jew sustanzi evaporati, u jiddepożita sustanzi evaporati fuq sottostrat taħt il-bumbardament ta 'jonji tal-gass jew joni ta' sustanza evaporata. Il-kisi tal-joni huwa taħlita ta 'evaporazzjoni bil-vakwu u teknoloġija ta' sputtering. Jikkombina l-vantaġġi tal-proċessi ta 'evaporazzjoni u sputtering u jista' jiksi l-biċċiet tax-xogħol b'sistemi ta 'film kumplessi.
4 Konklużjoni
F'dan l-artikolu, l-ewwel nintroduċu l-prinċipji bażiċi tal-films ottiċi. Billi nissettjaw in-numru u l-ħxuna tal-film u d-differenza fl-indiċi refrattiv bejn saffi differenti tal-film, nistgħu niksbu l-interferenza ta 'raġġi tad-dawl bejn is-saffi tal-film, u b'hekk niksbu l-funzjoni meħtieġa tas-saff tal-Film. Dan l-artikolu mbagħad jintroduċi softwer tad-disinn tal-films użat b'mod komuni biex jagħti lil kulħadd fehim preliminari tad-disinn tal-films. Fit-tielet parti tal-artikolu, nagħtu introduzzjoni dettaljata għat-teknoloġija tal-kisi, li tiffoka fuq it-teknoloġija tal-kisi bil-vakwu li tintuża ħafna fil-prattika. Nemmen li permezz tal-qari ta 'dan l-artikolu, kulħadd se jkollu fehim aħjar tal-kisi ottiku. Fl-artikolu li jmiss, aħna se naqsmu l-metodu ta 'ttestjar tal-kisi tal-komponenti miksija, għalhekk ibqa' sintonizzat.
Kuntatt:
Email:info@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Żid: Building 1, No.1558, intelligence road, qingbaijiang, chengdu, sichuan, kina
Ħin tal-post: Apr-10-2024
