PECVD制备光学薄膜折射率控制技术研究

【摘要】等离子体增强化学气相沉积(Plasma-EnhancedChemicalVaporDeposition,简称PECVD)技术制备光学薄膜有其独特的优点,通过控制薄膜制备工艺参数变化可以获得不同折射率的光学薄膜,且所制备的光学薄膜物理特性优良。研究PECVD技术制备光学薄膜的折射率控制技术,明确制造过程中光学薄膜折射率控制方法和精度,有助于采用PECVD技术制备渐变折射率等特种精密光学薄膜。本文采用PECVD技术在K9玻璃上沉积光学薄膜。通过大量工艺实验,探索了光学薄膜折射率变化的控制方法,获取了薄膜折射率变化范围;讨论了工艺参数对不同折射率薄膜的折射率制造精度的影响,明确了不同折射率薄膜的制造精度和光学薄膜折射率制造精度为0.01时薄膜沉积工艺参数变化范围；分析了薄膜几何厚度变化引入的厚度控制误差,明确了薄膜厚度制造误差范围。获取的主要结论有：1)采用控制反应气体流量配比的方法可以精确控制薄膜的折射率,其变化范围在1.33～2.06：2)对目标折射率为1.40、1.60、1.80、2.05的光学薄膜进行折射率精确控制沉积,薄膜折射率控制的相对误差分别为0.38%,0.425%,0.49%,0.36%；3)当薄膜折射率相对误差小于1%时。折射率为1.60的SiOxNy薄膜工艺参数控制范围为：反应压强,17～60Pa；反应温度,250～330℃；射频功率,190～270W；4)膜厚控制误差随着膜厚增加有增加的趋势,当薄膜几何厚度不超过500nm时,相对误差小于3%。
【作者】薛俊；
【导师】杭凌侠；
【作者基本信息】西安工业大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】PECVD；光学薄膜；折射率控制；折射率误差；

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