光學(xué)薄膜的真空蒸發(fā)技術(shù)主要包括濺射法和熱蒸發(fā)法，下面我們將詳細(xì)了解下關(guān)于光學(xué)薄膜鍍膜工藝以及方法特點(diǎn)：

濺射法

濺射法最早獲得應(yīng)用，是使剩余氣體分于在強(qiáng)電場作用下發(fā)生電離，電離獲得正離子 在場的作用下向陰極方向作高速運(yùn)動,擊到陰極表面后把自己的能量傳遞給位于陰極表面上 的濺射靶子．使靶面原子{或分子}淀積在基體上形成所需要的薄膜． 陰極濺射很少用來淀積介質(zhì)材料。這是由于帶電的離子在基體和靶面的堆積形成屏蔽 電場，從而影響淀積的繼續(xù)進(jìn)行，使淀扭速率慢，效果也差。高頻濺射正是為了克服陰極 濺射這與一缺點(diǎn)而設(shè)計．與一般陰極濺射不同，高頻濺射在兩極之間加的是高頻電壓，頻 率一般為 5～30Mhz，這樣在上半周吸附于極面的電荷在下半周時就被釋放，不致形戍電荷 積累而影響淀積，高頻濺射可用來淀積各種電介質(zhì)材料．這種膜結(jié)構(gòu)緊密，牢固性好，制 備電學(xué)膜應(yīng)用較為廣泛，但均勻性不夠好。厚度控制較為困難，在光學(xué)薄膜中應(yīng)用少，如 果克服上述缺點(diǎn)，可望在克服大功率激光器對薄膜破壞中得到應(yīng)用。

熱蒸發(fā)法

目前，光學(xué)薄膜的淀積中用得最多是熱蒸發(fā)．它的基本原理是把被蒸發(fā)材料加熱到蒸 發(fā)溫度，使之揮發(fā)淀積到基體形成所需要的膜層．

電阻加熱蒸發(fā)

大部分材料，特別是化合物，只能采用間接蒸發(fā)，即需要一個盛放并加熱材料的蒸發(fā)源．

選擇蒸發(fā)源的三個基本要求:蒸發(fā)源材料的熔點(diǎn)和蒸氣壓;蒸發(fā)源材料與薄膜材料的反應(yīng) 以及薄膜材料的濕潤性．

最簡單和最常用的方法是用高熔點(diǎn)的材料作為加熱器，它相當(dāng)于一個電阻，通電后產(chǎn) 生熱量，電阻率隨之增加，當(dāng)溫度為 1000 度時蒸發(fā)源的電阻率為冷卻時的 4～5 倍；在 2000 度時，增加到 10 倍，加熱器產(chǎn)生的焦耳熱就足以使蒸發(fā)材料的分子或原子獲得足夠大的動 能而蒸發(fā).

常用的蒸發(fā)源材料有石墨，鎢，鉭，鉬，鉑，其中最常用的是鉬片和鎢絲。 電阻加熱法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)薄膜淀積過程自動化，但是不能 直接蒸發(fā)難溶金屬和高溫介質(zhì)材料；很難避免蒸發(fā)源對膜料污染。

電子柬蒸發(fā)

原理是當(dāng)金屬高溫狀態(tài)時，其內(nèi)部的一部分電于因獲得足夠的能量而選出表面，這就 是所謂熱電子發(fā)射，如果施加一定的電埸，則電子在電場中將向陽極方向移動，且電場電 壓越大電子運(yùn)動速度越快，這樣高速運(yùn)動的電子流在一定的電磁場作用下，使它聚成細(xì)束 并轟擊被鍍材料表面，使動能變成熱能，從而使薄膜材料蒸發(fā)。

電子槍的結(jié)構(gòu)有許多形式，目前，廣泛采用磁偏轉(zhuǎn) e 形槍，它基本上克服了二次電于的 影響．所謂"e 形"，是由于電于軌跡成 e 字形而得名，又被稱為 270 度磁偏轉(zhuǎn)槍．它由陰極 燈絲，聚焦扳陽極．偏轉(zhuǎn)磁鐵和無氧鋼水冷坩堝組成

從燈絲發(fā)射的熱電子經(jīng)陰極與陽極間的高壓電場加速并聚焦，由磁場使之偏轉(zhuǎn)達(dá)到坩堝蒸 發(fā)材料表面．由于蒸發(fā)材料與陽極是分開的，并單獨(dú)處于磁場中，故二次電子因受到磁場 的作用而再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，大大減少了向基板發(fā)射的幾率，e 形槍的聚焦特性主要塊定于燈絲， 聚焦極和極的相對位置．電子柬偏轉(zhuǎn)主要取決于高壓和磁場電流的大?。?e 形槍有效抑制二次電子，方便的通過改變磁場大小調(diào)節(jié)束斑位置，而且采用內(nèi)藏式 陰極，即防止了板間的離子放電，又避免了燈絲污染。

激光蒸發(fā)

高能量的激光束透過真空室窗口，使蒸發(fā)材料進(jìn)行加熱，通過聚焦可使激光束功率密 度提高，以便材料蒸發(fā).

激光蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是，可蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料；采用非接觸式加熱熱源置于真空室外減少了 污染，又減化了真空室，非常適于高真空下制備純潔薄膜．且獲得很高的蒸發(fā)速率但費(fèi)用 高，蒸發(fā)材料受到限制．

反應(yīng)蒸發(fā)

許多化合物在高溫蒸發(fā)過程中會產(chǎn)生分解，例如直接蒸發(fā)Al203．Ti02等會產(chǎn)生失氧使吸 收增加，為此宜采用反應(yīng)蒸發(fā)．即在一定的反應(yīng)氣氛中蒸發(fā)金屬或低價化合物，使之在淀 積過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成所需要的高價化合物薄膜。 為了加強(qiáng)反應(yīng)蒸發(fā)中的氧化作 用，離子氧反應(yīng)蒸發(fā)技術(shù)受到重視和應(yīng)用．制備參數(shù)必須嚴(yán)格控制.如本底真空和充氣真空 或控制充氣流量.

離子鍍

所謂離子鍍，是真空蒸發(fā)與濺射兩種技術(shù)結(jié)合而發(fā)展起來的一種新工藝．其優(yōu)點(diǎn)為： 膜層附著力強(qiáng)，膜層密度高，均勻性好，淀積速率快．主要用于制造高硬度的機(jī)械刀具和 耐磨的固體潤滑膜，在金屬和塑料等制品上制造耐久的裝飾膜．目前又發(fā)展了低壓反應(yīng)離 子鍍技術(shù)，可獲得表面粗糙度好的薄膜．

離子輔助鍍

它是利用一束離子源，在鍍膜的同時對基體以某種氣體的離子轟擊{如 Ar)．改進(jìn)了薄 膜的性質(zhì)，改善了薄膜的微觀結(jié)構(gòu)，應(yīng)力狀態(tài)等．其原理是將外加射束的能量傳遞給淀積 分子，從而提高分子的遷積率，由于離子質(zhì)量大，容易將能量交給淀積分子或原子，使得 離子轟擊較大地影響薄膜的淀積．在鍍膜中應(yīng)用主要表現(xiàn)在基體清洗促進(jìn)薄膜生長，增強(qiáng) 膜的強(qiáng)度，改善了膜的附著性．