付秀华 1,2魏雨君 1,2,*林兆文 2,3潘永刚 2,3[ ... ]付广元 1,2
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院,吉林长春30022
2 长春理工大学 中山研究院,广东中山58436
3 中山吉联光电科技有限公司,广东中山52846
4 云南北方光学科技有限公司,云南昆明650216
为提升光学镜头的成像质量,消除杂散光的影响,以K9玻璃为基底设计可见光波段平均反射率小于0.1%的减反射膜。采用电子束离子辅助沉积的制备方式,针对薄层敏感度高、光谱变化大等问题,通过建立稳定控制膜层厚度的数学模型来减小膜厚误差,提高制备精度和成膜稳定性。对减反射膜进行环测实验,优化调整工艺参数,侧重提高减反射膜的硬度和耐水煮能力。实验结果表明,最终制备出的减反射膜在420~680 nm波段内的平均反射率约为0.044%,最高反射率为0.071 2%,克服了以MgF2为外层的减反射膜机械性能和化学稳定性较差的问题,满足工程应用低损耗、稳定可靠、高强度、可重复性制备的要求。
光学薄膜 电子束蒸发镀膜 误差控制 机械性能 可见光 反射率 thin film electron beam evaporation coating error control mechanical properties visible light reflectance 
光学 精密工程
2024, 32(1): 1
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronics and Hunan Institute of Advanced Sensing and Information Technology, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China
2 College of Physics and Technology & Guangxi Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China
3 Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Sheffield, Sheffield S10 2TN, UK
4 National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Palladium (Pd)-based sulfides have triggered extensive interest due to their unique properties and potential applications in the fields of electronics and optoelectronics. However, the synthesis of large-scale uniform PdS and PdS2 nanofilms (NFs) remains an enormous challenge. In this work, 2-inch wafer-scale PdS and PdS2 NFs with excellent stability can be controllably prepared via chemical vapor deposition combined with electron beam evaporation technique. The thickness of the pre-deposited Pd film and the sulfurization temperature are critical for the precise synthesis of PdS and PdS2 NFs. A corresponding growth mechanism has been proposed based on our experimental results and Gibbs free energy calculations. The electrical transport properties of PdS and PdS2 NFs were explored by conductive atomic force microscopy. Our findings have achieved the controllable growth of PdS and PdS2 NFs, which may provide a pathway to facilitate PdS and PdS2 based applications for next-generation high performance optoelectronic devices.
PdS PdS2 nanofilms controllable growth chemical vapor deposition electron beam evaporation 
Journal of Semiconductors
2023, 44(12): 122001
南博洋 1,*洪瑞金 1,2陶春先 1,2王琦 1,2[ ... ]张大伟 1,2
作者单位
摘要
1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
本文通过电子束蒸发技术制备了金属锡掺杂浓度不同的一系列ITO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计、四探针测电阻仪和Z扫描系统分别对ITO薄膜的物相结构、微观形貌、光学吸收、方块电阻和非线性光学性能进行测试和表征。结果表明, 随着金属锡掺杂浓度由10%增加到30%: ITO薄膜的结晶质量增加; 薄膜表面粗糙度增加, 晶粒尺寸逐渐增大; 等离子体吸收增强, 且吸收峰的位置发生红移, 光学带隙变窄; 薄膜的方块电阻不断减小; 非线性吸收系数逐渐增加, 绝对值最大可以增至2.59×10-7 cm/W。时域有限差分拟合结果表明金属锡掺杂浓度不同的ITO薄膜电场强度变化规律与实验结果相一致。
氧化铟锡 局部表面等离子体共振 非线性光学响应 Z扫描 增强电场 掺杂 电子束蒸发 ITO LSPR nonlinear optical response Z-scan enhanced electric field doping electron beam evaporation 
人工晶体学报
2023, 52(9): 1617
尚鹏 1,2陈蓓曦 3孙鹏 2刘华松 2,*[ ... ]林泉 1
作者单位
摘要
1 有研国晶辉新材料有限公司北京有色金属研究总院, 北京 100088
2 天津津航技术物理研究所 天津市薄膜光学重点实验室, 天津 300308
3 西北工业大学, 陕西 西安 710129
为了有效抑制4.3 μm CO2辐射对3 μm~5 μm中波红外目标信号的干扰,基于Needle随机插层优化算法,采用电子束蒸发方法,建立了石英晶振监控方式下多层超厚Ge/Al2O3薄膜生长误差的精确反演修正模型,实现了中波红外陷波滤光片的设计、精确反演与制备;同时,针对中波红外陷波滤光片存在的面型变化大的问题,采用预置基底面型方法,实现了中波红外陷波滤光片低面型调控。研究结果表明:随着镀膜时间的增加,高折射率Ge膜具有较好的生长稳定性,而低折射率Al2O3薄膜材料沉积比例因子变化高达11.9%,且呈规律性渐变趋势;所制备的中波红外陷波滤光片在4.2 μm~4.5 μm波段区间平均截止透过率小于0.3%;3.5 μm~4.05 μm及4.7 μm~5.0 μm波段的平均透过率大于95%,镀膜后的面型被有效控制在较小范围;膜层具有较好的复杂环境适应性,成功通过了GJB 2485-95中牢固性、高温、低温、湿热等环境试验考核。
电子束蒸发法 石英晶振监控法 红外滤光片 薄膜 反演修正 electron beam evaporation quartz crystal deposition monitor infrared filter thin film inversion correction 
中国光学
2023, 16(4): 904
作者单位
摘要
1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室,吉林 长春 130022
2 北京雷生强式科技有限责任公司,北京 100015
采用等离子体辅助电子束镀膜法制备了钛酸镧(H4)薄膜,研究了基底温度和离子束流密度等工艺条件及高温退火和等离子体后处理技术对H4薄膜的光学特性和表面形貌的影响。实验发现,适当地提高基底温度和离子束流密度可以提高薄膜折射率和薄膜质量。在基底温度为175 ℃,离子束流密度为120 μA/cm2时,薄膜折射率最高为2.70,且退火和等离子体后处理技术可进一步使薄膜质量得到改善。将优化的工艺参数用于980 nm高反射膜的镀制,并与采用Ta2O5、TiO2作为高反射率材料的高反膜进行了比较,在600 MW/cm2的激光作用下,H4高反膜系的抗激光损伤特性最优。
薄膜 离子束辅助电子束镀膜 钛酸镧(H4) 腔面膜 折射率 
激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1931001
温家慧 1,2朱美萍 1,2,3,*孙建 1李静平 1邵建达 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海201800
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京100049
3 国科大杭州高等研究院, 浙江 杭州310024
激光技术的不断发展对激光薄膜的光学性能、激光损伤阈值、机械性能等提出了越来越高的要求。具有低吸收损耗的激光薄膜在强激光、精密测量等领域有十分重要的应用。从电子束蒸发和离子束溅射沉积工艺、薄膜材料两个方面,对激光薄膜在吸收损耗控制方面的研究进展进行综述,详细介绍了制备过程中多个环节对薄膜吸收损耗的调控方法,以及单一材料和混合物薄膜的吸收机理、吸收调控方法。
薄膜 吸收损耗 混合材料 电子束蒸发 离子束溅射 
光学学报
2022, 42(7): 0700001
作者单位
摘要
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室,长春130022
为了研究衬底温度对硒化锌薄膜微观结构和光学特性的影响,采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上制备了单层的硒化锌薄膜。通过研究薄膜的X射线衍射谱、透射光谱特性、表面形貌及粗糙度,分析了不同衬底温度下薄膜微观晶体结构和光学特性的变化规律。实验结果表明:在20~200℃的衬底温度范围内制备的ZnSe薄膜均为具有(111)晶面择优取向的纳米晶薄膜,随着衬底温度升高,基片上原子获得的动能增加,导致薄膜的晶粒尺寸变大、内应力和位错密度降低;同样在不同衬底温度下,薄膜的光学特性也不尽相同,随着衬底温度的升高,折射率和消光系数减小、光学带隙增加、薄膜的表面粗糙度降低。分析表明折射率下降是薄膜中空隙部分所占比例增加所致,而消光系数的下降是薄膜结晶度提高,内部缺陷减少造成的。
ZnSe薄膜 衬底温度 电子束蒸发 微观结构 光学特性 ZnSe thin films Substrate temperature Electron beam evaporation Microstructure Optical properties 
光子学报
2021, 50(6): 209
作者单位
摘要
1 厦门大学 电子科学与技术学院(国家示范性微电子学院),厦门 福建 361000
2 瑞之路(厦门)眼镜科技有限公司,厦门 福建 361000
为了减少短波蓝光对人眼的伤害,同时确保蓝光对人体节律的有益调节,精确控制400~500 nm的透射斜率在蓝光防护中尤为重要。本文提出非线性玻尔兹曼函数拟合长波通薄膜的方法,分别通过非线性及线性光谱目标值优化得到膜系结构(Z1)和(Z2)。通过对比(Z1)和(Z2)薄膜的光谱和导纳图,分析可知经非线性目标值优化后的薄膜具有可控的斜率和更好的通带光谱性能。采用电子束蒸发离子束辅助沉积方法制备了14层蓝光防护薄膜,其光谱性能满足新国标GB/T38120—2019的技术要求。结果表明,所制备的单面光学多层薄膜在紫外385~415 nm的平均透过率小于3.2%,高能蓝光415~445 nm的平均透过率小于30.88%,有益蓝光445~475 nm的透过率大于81.9%,在剩余可见光波段的透过率大于95.5%。该方法为蓝光防护提供了一个新的解决方案,对于视觉防护、移动终端、眼镜、电脑桌面、移动数字屏幕等有潜在应用价值。
防护薄膜 电子束蒸发 蓝光防护 protective thin films electron beam evaporation blue-blocking protection 
中国光学
2021, 14(3): 544
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司第五十五研究所,南京210016
三代微光像增强管需在所使用的微通道板(microchannel plate,MCP)输入面制备离子阻挡膜,以阻挡正离子轰击NEA光电阴极,维持和提高器件使用寿命。为此,研究开发了一种新的MCP离子阻挡膜制备工艺,先采用专用胶体填充MCP微孔,再用电子束蒸发Al2O3膜,蒸发速率为0.05 nm/s,蒸镀后用异丙醇去除微孔中的胶体。实验结果表明,该工艺制备的MCP离子阻挡膜具有膜基结合强度高、通孔面积小、成像质量一致性高等优点,满足三代像增强管对MCP离子阻挡膜的要求。
离子阻挡膜 电子束蒸发 微通道板 Al2O3膜 胶体填孔 ion barrier electron beam evaporation microchannel plate Alumina film filling pore with colloid 
光电子技术
2021, 41(2): 132
作者单位
摘要
上海米蜂激光科技有限公司,上海 201306
对公转结构电子束蒸发镀膜机的膜厚误差进行研究。提出一种基于非余弦膜厚分布理论的膜厚误差分析方法,并用数学方法对膜厚误差的分布进行表征。膜厚误差是基板表面位置的函数,不仅与镀膜工艺参数有关,还与蒸发源和基板之间的空间结构配置有关。理论分析表明,电子束蒸发源偏离工件盘公转轴,是引起膜厚误差的根本原因。在直径为2700 mm的镀膜机上镀制了三层介质膜,利用光谱反演膜厚误差,其结果与膜厚误差分布理论分析结果一致。
薄膜 光学薄膜 电子束蒸发 镀膜机设计 膜厚误差 
激光与光电子学进展
2021, 58(11): 1131001

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