手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
橢偏儀在光學(xué)鍍膜中的應(yīng)用
光學(xué)鍍膜是現(xiàn)代光學(xué)產(chǎn)業(yè)的核心支撐技術(shù)，它依托真空濺射、蒸發(fā)鍍膜、原子層沉積（ALD）等精密工藝，在玻璃、樹脂、晶體及顯示面板等基材表面制備多層納米級(jí)薄膜，通過精確調(diào)控膜層厚度、折射率與堆疊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)增透、減反、高反、濾光、隔熱、抗眩光等關(guān)鍵光學(xué)功能。其應(yīng)用覆蓋消費(fèi)電子、車載光學(xué)、半導(dǎo)體、激光器件、AR/VR、航空航天及醫(yī)療影像等領(lǐng)域，既是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是提升制造產(chǎn)品性能與附加值、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心環(huán)節(jié)。因此，光學(xué)鍍膜擁有重大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值與戰(zhàn)略意義，對(duì)提升國家裝備水平、科研創(chuàng)新能力及推動(dòng)節(jié)能智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有不可替代的作用。
光學(xué)薄膜利用薄膜干涉原理調(diào)控光場(chǎng)：當(dāng)光波在薄膜中傳播時(shí)，由于薄膜厚度與折射率的不同，會(huì)在薄膜上下表面產(chǎn)生多光束干涉效應(yīng)。這種干涉會(huì)改變光波的傳播特性，包括透射率、反射率和吸收率。因此，通過精確設(shè)計(jì)薄膜的厚度與折射率，可以有效調(diào)控光波的傳播行為，如下圖1。
圖1 光學(xué)鍍膜傳遞矩陣
光學(xué)鍍膜測(cè)量是光學(xué)設(shè)計(jì)→工藝驗(yàn)證→量產(chǎn)控制→失效分析的全鏈條支撐，核心是通過橢偏、干涉、分光光度等技術(shù)實(shí)現(xiàn)光學(xué)性能的精準(zhǔn)把控，輔以機(jī)械與環(huán)境測(cè)試保障可靠性。針對(duì)超薄膜、半導(dǎo)體等場(chǎng)景，光譜橢偏儀是優(yōu)選工具。
實(shí)物展示
橢圓偏振光譜法是一種物理測(cè)量方法，即使用橢偏儀（SE）來獲取薄膜的厚度和光學(xué)常數(shù)。具有無損傷樣件、靈敏度高和量測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，可精確地表征介質(zhì)膜（如SiOx、SiNx等）、光電性能優(yōu)異的氧化銦錫（ITO）、聚酰亞胺（PI）以及非晶硅（a-Si）等單層或多層薄膜的膜厚及材料的光學(xué)特性（如折射率、組分、各向異性和均勻性）,是一種可以滿足以上量測(cè)需求的解決方案。
型號(hào) | SE-VM-L |
光斑大小 | 微光斑：200μm |
測(cè)量光譜 | 4*4階穆勒矩陣 |
波段 | 380-1000nm （支持?jǐn)U展至210-2500nm） |
單次測(cè)量時(shí)間 | 1-8s |
入射角 | 手動(dòng)變角45-90°，5度間隔 |
找焦方式 | 手動(dòng)找焦 |
支持樣件尺寸 | 2寸-8寸 |
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) | 光學(xué)橢偏測(cè)量解決方案，緊湊集成化，人機(jī)交互設(shè)計(jì)，使用便捷。 |
樣件膜層結(jié)構(gòu)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
01
利用金屬薄膜的高消光系數(shù)特性，在玻璃基底上通過真空鍍膜工藝制備超薄金屬膜層，可在可見光及紅外波段實(shí)現(xiàn)高反射率（HR），是制備反射鏡、高反鏡、光學(xué)反射器件的經(jīng)典方案。
圖2 結(jié)構(gòu)示意圖
利用橢偏儀可測(cè)量金屬薄膜厚度、折射率及消光系數(shù)等，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果逆向仿真出反射率，實(shí)現(xiàn)工藝監(jiān)控。橢偏分析數(shù)據(jù)分別如圖3、圖4所示，根據(jù)橢偏測(cè)量數(shù)據(jù)仿真反射率達(dá)到95%，如圖5所示，與工藝預(yù)期值相符。
圖3 橢偏擬合曲線
圖4 透過率擬合曲線
圖5 仿真反射率曲線
02
對(duì)TiO2/Al2O3通用疊層膜系進(jìn)行建模測(cè)量，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖6。
圖6 膜系結(jié)構(gòu)示意圖
橢偏光譜擬合結(jié)果如圖7所示，使用橢偏建模軟件仿真得到的透過率如圖8所示。將高折射率的 TiO? 與低折射率的 Al?O? 交替疊加構(gòu)成多層膜系，通過調(diào)控各膜層的光學(xué)厚度，使特定波段的光滿足相長干涉條件，從而實(shí)現(xiàn)該波段的高透過率。
圖7 橢偏擬合曲線
圖8 仿真透過率曲線
03
Al2O3水解后表面會(huì)形成納米級(jí)的微細(xì)孔洞和棱柱結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)光線進(jìn)行多次反射和折射，使光線在材料中傳播距離增加，表面反射率降低。膜系結(jié)構(gòu)如下圖9所示。
圖9 膜系結(jié)構(gòu)示意圖
橢偏擬合曲線如圖10所示，仿真透過率如圖11所示，可見光仿真透過率達(dá)到85%，與設(shè)計(jì)值相符。
圖10 橢偏擬合曲線
圖11 仿真透過率曲線
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心