[100]可获得高折射率膜层的膜料
有许多膜料可以得到高折射率的膜层(2.0 在500nm)。我们可以提供以下几种氧化钛(TiO2, TiO S(Ti3O5), Ti2O3和 TiO)，氧化钽，氧化锆，氧化铪以及硫化锌。我们同时也提供默克独有的物
质H1, H2和H4。对一些特殊的要求，我们也可提供氧化铌和氧化钪。
上述有些物质仅在特殊的应用中使用。虽然硫化锌有柔软的膜层并能在多数的应用中被使用，但是在红外应用和卤素灯的冷光镜片中特别有效。对大多数的应用来说氧化钪太过昂贵，而氧化铌仅仅有时被用来替代氧化钽。本篇文章主要对如何优化膜料的选择（主要针对减反膜）作了一些阐述。
表1列举了大多数重要的氧化物膜层的折射率和透过范围。需要指出的是折射率和基片温度及沉积速度有关，而吸收与氧气压力有关。表1的数据是在下列条件下获得的：
基片温度 250-300°C
氧气压力 1-2*10-4 mbar
沉积速度 0.2-0.4 nm/s
我们有两种方法可获得宽带增透膜：
1. 用三种高，中，低折射率的膜料，这项技术大多被用在玻璃基底上。
2. 用两种高，低折射率的膜料，这项技术大多被用在塑料和玻璃基底上。
但无论是哪一种方法，都要求膜料在需要的光谱范围内有优异的可再生产性和高透过率。同时，需要有唯一的膜厚。 对第一种方法，需要有特别的折射率。 对第二种方法， 需要折射率有
很好的再生产性。
三层增透膜膜料的选择
在折射率为1.52的玻璃(BK7)上镀三层增透膜，最优化的折射率是1.38,1.63,2.10。低，中折射率的膜料比较好的选择是MgF2和Al2O3。然而，高折射率的膜料选择就比较麻烦了。
TiO2: 由于折射率太高不能被使用。
ZrO2: 有比较好的折射率，在接近紫外光，可见光和近红外光有很高的透过率。并且，膜层相当坚硬，牢固。 但是，它有两大缺点。 一是此材料在蒸镀时只是少量融化，这使它的再生产时不能
获得唯一的分散。二是它经常不能均匀的分散，并且，随着膜厚的增加折射率会降低。 因此，
在中间波段的反射率会增大。
HfO2: 在蒸镀时和ZrO2有类似的情况，但是它在紫外光波段有很好的透过率。缺点是成本过高。
H1, H2, H4: 这是默克专门研发的产品，有着最优化的特性。表2列举了上述所有产品的特性，从中可以看出H4是最合适的膜料。
 H1,H2,H4可以实现所有需要的光学特性：
 从接近紫外到近红外的整个波段内有很高的透过率
 在接近紫外和可见光范围内没有吸收
 均匀的膜层
 在550nm时的折射率为2.1
 在沉积温度时可完全融化，容易控制
 唯一的膜厚
H4的特性在表3中被列举。 由于在低于沉积温度时就完全融化，因此，容易控制，并且保证了唯一的膜层。H4比H1及其它膜料的另一个优势在于它可以很轻松的达到所需的效果。
H4在融化过程中没有放气和喷射发生，因此， 氧气和沉积速率的变化对所获得的膜层几乎没有
影响。这是H4比我们很受欢迎的H2优越的地方。
表4总结了H4膜层的特性。 H4比H2优越的另一个地方是它在400nm以下有很高的透过率。在300nm时有吸收。
H4还有很好的经济性：它可以在钼的坩埚中用电子束蒸镀，这免去了昂贵的预热过程。此外，一个融化可以同时进行几个沉积，并且坩埚中的材料可以不断地被更新，而折射率保持不变。
两种膜料多层膜的膜料选择：
使用两种膜料来镀增透膜，SiO2通常被作为低折射率的膜料，氧化锆，氧化钽通常被作为高折射率的膜料。然而，H4也是一种优异的高折射率膜料，优点如下：
 不变的折射率（即使从同一坩埚中沉积数次）
 高度的均匀性
 高透过率的膜层
H4和SiO2一起使用也可以在未加热的基片上形成坚硬的膜层，因此，它是应用在塑脂镜片上很好的膜料。H4也可以被应用在离子辅助沉积法中(IAD,IBAD)。
综上所述，H4在大多数增透膜上有着其它膜料无法比拟的优势。但是，在紫外应用中，H4则不能被考虑，此时，我们紫外级别的HfO2可适用。
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发表于 2003-6-5 00:29:00
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