光学镀膜

光学镀膜

光学涂层广泛用于改变玻璃表面的反射率，从眼镜到大功率激光应用。 本页将为您概述LAYERTEC定期使用的三种主要涂层技术。

这些子类别介绍了电介质金属涂层背后的物理学以及组合金属和电介质层的可能性。

热和电子束蒸发

热和电子束蒸发是生产光学涂层常见的技术。 LAYERTEC主要使用这些技术用于UV镀膜。 蒸发源安装在蒸发室的底部。 它们包含被电子枪（电子束蒸发）加热或通过电阻加热（热蒸发）加热的涂层材料。 加热方法取决于材料性质（如熔点）和光学规格。

基板安装在蒸发室顶部的旋转基板支架上。 为了确保涂层均匀性，需要旋转基材。 必须将基材加热150-400℃，这取决于基材和镀膜。 这提供了低吸收损失和涂层对基材的良好粘合性。 离子枪用于获得更紧凑的层

蒸发镀膜的性质

成膜颗粒的能量非常低（?1eV）。 这就是为什么必须通过加热基底来增强颗粒的迁移率。 然而，蒸发涂层的填充密度相对较低，并且层通常含有微晶。 这导致相对较高的杂散光损耗（取决于波长，几十分之一到百分之几）。

此外，根据温度和湿度，大气中的水可能会扩散到涂层中并脱离涂层。 这导致反射带的移位为波长的约1.5％。 然而，蒸发的涂层具有高激光损伤阈值，并广泛用于激光器和其他光学装置。

溅射

通常，术语“溅射”代表通过离子轰击从固体中提取颗粒（原子，离子或分子）。 离子被加速到一个目标并与目标原子碰撞。 原始离子以及反冲粒子通过材料移动，与其他原子a.s.o相撞。 大多数离子和反冲原子保留在材料内，但是通过这种多重碰撞过程，反冲原子的一部分被散射到表面。 这些颗粒离开靶，然后可以移动到基底并形成膜。

磁控溅射

上述离子通过在靶前方燃烧的气体放电来输送。 它可以通过直流电压（DC溅射）或交流电压（RF溅射）激发。 在DC溅射的情况下，靶是高纯度金属（例如钛）的盘。 对于RF溅射，也可以使用电介质化合物（例如二氧化钛）作为靶。 向气体放电（例如氧气）中加入反应性气体导致形成相应的化合物（例如氧化物）。

LAYERTEC已经开发了用于光学涂层的磁控溅射，从实验室技术到非常有效的工业过程，其产生具有突出特性的涂层，特别是在VIS和NIR光谱范围内。 我们大的磁控溅射工厂可以涂覆直径为500mm的基材。

离子束溅射

该技术使用单独的离子源来产生离子。 为了避免污染，现代IBS工厂使用RF源。 反应气体（氧）在大多数情况下也由离子源提供。 这导致颗粒更好的反应性和更紧密的层。

磁控管溅射和离子束溅射的主要区别在于，在磁控溅射工艺中，离子生成，靶和衬底在IBS工艺中*分离，而彼此非常接近。

溅射镀膜的性能

由于成膜颗粒的高动能（即?10eV），即高迁移率，溅射层表现出：

•无定形微观结构

•高填充密度（接近散装材料）

这导致：

•低散光损失

•光学参数的高热和气候稳定性

•高激光诱发损伤阈值

•高机械稳定性

不需要外部加热来生成具有小吸光度的氧化物层。

熔融镀膜

蒸发示意图（蒸发器左右）和支撑离子枪（中间）

示意性磁控溅射工艺：将气体放电的离子加速到目标（顶部），在那里它们产生涂层颗粒。

离子束溅射：来自沉积源（中间）的离子被加速到靶（右）。 溅射的颗粒在基板上冷凝（顶部）。 第二个离子源（左）帮助过程。