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ALD在光學鍍膜方面的應用

瀏覽次數:1477 發布日期:2023-8-4  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

       在技術、經濟高度發達的現代社會里,光學鍍膜擁有廣闊的應用空間,其領域涉及精密光學儀器、光纖通訊、3C產品屏幕及鏡頭、智能數字相機等。一般來說,光學鍍膜是指在光學玻璃、光纖、陶瓷等各類襯底材料的表面上沉積一層或多層薄膜;這類光學薄膜借助光的干涉效應來改變透射光或反射光的強度、偏振狀態和相位變化,從而實現器件光學性能的最大優化。傳統的光學鍍膜工藝眾多,如物理氣相沉積法、離子束輔助沉積法、溶膠-凝膠法等。然而,隨著光電系統微縮化、襯底材料多元化以及各類行業應用的創新迭代,以物理氣相沉積(PVD)為代表的傳統薄膜制備方法在膜層厚度控制、致密性、保形性等方面逐漸顯現其不足,而原子層沉積技術(ALD)無論對于納米結構的微觀層面或任意形態光學器件的宏觀層面,均可以原子級精度調整光學材料的特性,成為當下光學鍍膜的熱門解決方案(圖1)。

        
ALD薄膜以飽和吸附的layer-by-layer生長模式,可在結構復雜的幾何表面,如大曲面及高縱深比深孔結構,大面積形成高均勻性薄膜,且膜層相較于PVD膜更為致密,在界面處的結合力更強(圖2-3),更適用于未來工業界先進精密光學器件的制造。

       ALD可于原子級尺度控制膜層厚度,配合商用光學建模軟件生成的光學膜系結構,沉積高質量光學膜層,從而可最大化優化器件光學性能,如ALD增透膜在可見光波段實現< ~0.5%反射(圖4)。此外,在結構復雜的3D玻璃表面沉積ALD光學薄膜,可在曲面不同方向上均獲得極佳的光學減反性能(圖5),這是傳統技術難以實現的,且上述特質可在量產線上穩定實現,適于任意形狀的光學器件、球型透鏡、光柵等應用的批量鍍膜。

 


圖1: ALD技術應用于曲面鏡及數碼相機鏡頭


圖2:ALD與PVD均勻性及保形性對比


圖3ALD光學鍍膜樣品橫截面電鏡圖


圖4:未處理與ALD-AR膜玻璃片反射波譜圖

發布者:北京正通遠恒科技有限公司
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