用不同濺射方法鍍制SiO2薄膜光學特性的研究.pdf

1、二氧化硅(SiO2)薄膜的折射率低、消光系數(shù)低、色散小、附著力強、粗糙度小，在可見光和近紅外區(qū)域均為透明，是一種理想的光學薄膜。另外，SiO2薄膜的硬度大、絕緣性好、耐磨損、抗腐蝕、化學性能穩(wěn)定，抗激光損傷閾值較高，機械性能優(yōu)越，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于光學、機械及微電子等領(lǐng)域。隨著近年來大功率激光器的發(fā)展，特別是大功率激光器在武器中的應(yīng)用，人們對SiO2薄膜的抗激光損傷特性表現(xiàn)出了極大的興趣。
　　 目前制備SiO2薄膜的方法很多，其

2、中反應(yīng)磁控濺射(RMS)和離子束反應(yīng)濺射(RIBS)方法是目前國內(nèi)外高度重視的鍍膜方法。本文用這兩種方法制備了SiO2薄膜。采用橢偏儀測試并分析了薄膜的光學性能。測試表明：工作氣體中O2含量在大于16％時通過RMS法沉積的SiO2薄膜在630nm波長處折射率約為1.46-1.5，消光系數(shù)低于10-5。用RIBS沉積SiO2薄膜氧氣含量大于80％時，制備的SiO2薄膜在波長為630nm處的折射率在1.45-1.47之間，薄膜在很寬的波長范

3、圍內(nèi)透明，薄膜的消光系數(shù)低于10-5。采用X射線光電子能譜(XPS)測試RMS最優(yōu)條件制備的SiO2薄膜，氧硅比為2.05:1。采用1-on-1方式測試了薄膜對1064nm激光的抗激光損傷閾值，本文中RMS方法制備的SiO2薄膜閾值最高達到8.89J/cm2，RIBS方法沉積SiO2薄膜閾值最高達到25.01J/cm2。
　　 實驗表明，磁控濺射方法和離子束濺射法均可以制備出和塊體材料相近折射率、低消光系數(shù)的SiO2薄膜。采用磁