用于光子芯片的ge-sb-se光學(xué)薄膜的制備與性能表征【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告通信工程通信工程用于光子芯片的用于光子芯片的GeGe—SbSb—SeSe光學(xué)薄膜的制備與性能光學(xué)薄膜的制備與性能表征表征一、選題的背景與意義：光學(xué)薄膜指的是光學(xué)器件或光電子元器件表面用物理化學(xué)等方法沉積的、利用光的干涉現(xiàn)象以改變其光學(xué)特性來產(chǎn)生增透、反射、分光、分射、帶通或截止等光學(xué)現(xiàn)象的各類膜系。光學(xué)薄膜的特點(diǎn)是：表面光滑，膜層間的界面呈現(xiàn)幾何分割；膜層的折射率可以在界面上可以發(fā)生躍變，但是在膜層內(nèi)是

2、連續(xù)的；可以是透明介質(zhì)，也可以是吸收介質(zhì)；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。光學(xué)薄膜可以采用物理汽相沉積（PVD）和化學(xué)液相沉積（CLD）兩種工藝來獲取。CLD工藝簡(jiǎn)單，制造成本低，但膜層厚度不能精確控制，膜層強(qiáng)度差，較難獲得多層膜，還存在廢水廢氣造成污染的問題，已經(jīng)很少使用。PVD需要使用真空鍍膜機(jī)，制造成本高，但膜層厚度可以精確控制，膜層強(qiáng)度好，目前已經(jīng)廣泛采用。在PVD方法中，根據(jù)膜料氣化方式的不同，又分為熱蒸發(fā)、濺射、離子

3、鍍以及離子輔助鍍技術(shù)，其中，光學(xué)薄膜主要是采用熱蒸發(fā)技術(shù)和離子輔助鍍技術(shù)。雖然熱蒸發(fā)工藝具有操作簡(jiǎn)單，沉積速度快等特點(diǎn)，但是薄層與初始玻璃的組分有很大的差異，其主要原因在于液相往氣相轉(zhuǎn)變時(shí)可能出現(xiàn)多種不同于固態(tài)玻璃組分的結(jié)構(gòu)體，而蒸氣壓高的結(jié)構(gòu)體就可能優(yōu)先沉積。然而必須說明的是，濺射及離子鍍技術(shù)制造的薄膜質(zhì)量要比熱蒸發(fā)技術(shù)制造的薄膜質(zhì)量好得多，之所以遲遲沒有用于光學(xué)薄膜制造，是由于用于光學(xué)薄膜制造時(shí)，在技術(shù)上存在一些難題。當(dāng)然，這些難題

4、目前已經(jīng)和正在得到解決，如磁控濺射技術(shù)是目前在商業(yè)上使用最為廣泛的實(shí)用的濺射方法，用磁控濺射方法制備薄膜具有沉積率高、薄膜與基片的附著性能好、致密度好、便于大批量工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而該方法被廣泛采用。光學(xué)薄膜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于圖像信息、光纖通信、衛(wèi)星遙感、航空航天以及3三、研究的方法與技術(shù)路線：本課題主要采用磁控濺射法制備光學(xué)薄膜。磁控濺射是70年代在陰極濺射的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而發(fā)展的一種新型濺射鍍膜法，由于他有效地克服了陰極濺射速率低和電子

5、使基片溫度升高的致命弱點(diǎn)，因此，他一問世便獲得了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。如下圖所示為磁控濺射法制備光學(xué)薄膜的簡(jiǎn)式原理圖，現(xiàn)將密封的空間匣抽成真空狀態(tài)使其達(dá)到一定的壓強(qiáng)，在充入固定的氣體（如氬氣），再加入一定的功率使空間匣內(nèi)的氣體正離子具有一定的動(dòng)量去轟擊膜料表面，通過動(dòng)量傳遞，使其分子或原子獲得足夠的動(dòng)能從而從膜料表面濺射出去，再被基板表面凝聚成膜，再通過熱處理從基板表面取下薄膜。四、研究的總體安排與進(jìn)度：2010.11.23–2010