离子束溅射制备Nb2O5、Ta2O5和SiO2薄膜的光学、力学特性和微结构

作者：袁文佳; 沈伟东; 郑晓雯; 杨陈楹; 章岳光; 方波; 沐雯; 陈超楠; 刘旭

来源：光学学报, 2017, 37(12): 364-371.

• 薄膜
• 光学特性
• 机械特性
• 应力
• 微结构
• 离子束溅射

研究了离子束溅射(IBS)制备的Nb2O5、Ta2O5和SiO2薄膜的光学特性、力学特性以及薄膜微结构,分析了辅助离子源电压对薄膜特性的影响,并将电子束蒸发、离子辅助沉积和IBS制备的薄膜进行了对比。研究结果表明,IBS制备的薄膜具有更好的光学特性和微结构,同时具有较大的压应力、硬度和杨氏模量;辅助离子源可以改善薄膜的光学特性,调节薄膜应力和减小薄膜表面粗糙度,但对硬度和杨氏模量的影响相对较小。在不同的辅助离子源电压下,IBS制备的Nb2O5应力为-152-281 MPa,Ta2O5的应力为-299-373 MPa,SiO2的应力为-427-577 MPa;在合适的工艺参数下,消光系数可小于10-4;薄膜表面平整,均方根粗糙度小于0.2nm。

• 单位
  现代光学仪器国家重点实验室; 浙江大学