оптичного покриття починають після знегажування плівкотвірних матеріалів при закритій заслінці. Для цього матеріал нагрівають до температури на 100 0С нижче, ніж Тисп. У процесі прогріву тиск вакуумної камери підвищується, а потім знижується до p=10-3 Па. Знегажування вважається закінченим, коли тиск відновлюється до первісного значення. Далі включають СОК Iris, виводять електронно-променевої випарник на режим випаровування, відкривають заслінку і проводять випаровування матеріалу, фіксуючи параметри випарника і електронної гармати. Контроль за нанесенням ведуть за графіком програми «IrisSoft» (малюнок 2.2).
Малюнок 2.2 - Графік програми «IrisSoft» при отриманні п'ятишарового покриття ZrO2 + SiO2
Програма теоретичного розрахунку спектрів оптичних покриттів «MultiSpectrum» дозволяє пошарово контролювати процес напилення оптичних покриттів. У програмі є бібліотеки матеріалів покриттів і матеріалів підкладок. На графіку спектра відображаються розрахункові спектральні криві (R або T) обраного шару (малюнок 2.3).
Суцільна лінія 4 шар SiO2; переривчаста лінія 5 шар ZrO2
Малюнок 2.3 - Спектральні криві теоретичного розрахунку на відображення програми «MultiSpectrum» п'ятишарового покриття ZrO2 + SiO2
Сформовано багатошарове покриття з п'яти шарів оксиду цирконію (ZrO2, n=2,0) та оксиду кремнію (SiO2, n=1,45), нанесених на різні підкладки (малюнок 2.4).
Малюнок 2.4 - Структура п'ятишарового покриття
В якості матеріалів підкладок використовувалися пластини кремнію, кварцу, оптичного скла та скла К8 (малюнок 2.5).
1 -монокрісталліческій кремній; 2 - кварц; 3 - скло К8; 4 - оптичне скло
Рисунок 2.5 - Матеріали підкладок п'ятишарового покриття ZrO2 + SiO2 отримані електронно-променевим випаровуванням
Покриття формувалися з періодичністю складаються з чверть хвильових шарів: (ZrO2) (SiO2) (ZrO2) (SiO2) (ZrO2). Фізична товщина шарів: 70 нм (ZrO2), 99 нм (SiO2).
У таблиці 2.3 наведені режими нанесення п'ятишарового покриття.
Таблиця 2.3 - Технологічні параметри електронно-променевого випаровування
Склад покритіяУскоряющее напругу, кВТок розжарення катода, Атока емісії, мАZrO2611140SiO2121139
Розгерметизація вакуумної камери: після закінчення процесу нанесення вимикається обертання подложкодержателя. При зниженні температури підкладки камера відсікається високовакуумними затвором від високовакуумної системи відкачування, проводиться напуск повітря, відкривається вакуумна камера і проводиться вивантаження оптичних деталей.
На малюнку 2.6 представлено зображення п'ятишарового покриття з оксидів цирконію та кремнію електронно-променевим напиленням.
Малюнок 2.6 - Зображення підкладки монокристалічного кремнію з п'ятишаровим покриттям ZrO2 + SiO2
Контроль. У зв'язку з проведенням групового технологічного процесу нанесення покриттів на контроль потрапляють всі плівки, перевіряють параметри пропускання і віддзеркалення на спектрометрі «Varian Cary 50», топографію на атомно-силовому мікроскопі «Solver P47 PRO», ??показники заломлення і поглинання на спектральному еліпсометрія «ESM 512 »і порівнюють отримані характеристики з розрахунковими.
3. Дослідження спектральних і морфологічних характеристик інтерференційних просвітлюючих покриттів синтезованих електронно-променевим методом
. 1 Спектральні характеристики пропускання і віддзеркалення оптичних інтерференційних покриттів
Нижче описуються спектральні характеристики пропускання і віддзеркалення отримані спектрометром «Varian Cary 50».
На малюнку 3.1 представлені спектральні залежності покриттів складаються з чверть хвильових шарів ZrO2 + SiO2 і 3?/4 шарів SiO2, ZrO2, ZnS, TiO2 і Al2O3 нанесені на скло з показником заломлення 1,45. Як видно з малюнка 3.1 на довжині хвилі 550 нм покриття з ZnS і Al2O3 мають максимальний коефіцієнт пропускання 97,3%.
Малюнок 3.1 - Спектральна залежність коефіцієнта пропускання просвітлюючих покриттів на основі плівок SiO2, TiO2, ZrO2 + SiO2, Al2O3, ZrO2, ZnS на підкладці з оптичного скла
На малюнку 3.2 представлені спектральні залежності покриттів складаються з чверть хвильових шарів ZrO2 + SiO2 і 3?/4 шарів SiO2, ZrO2, ZnS, TiO2 і Al2O3 нанесені на монокристаллическом кремнії з показником заломлення 3,4. Як видно з малюнка 3.2 на довжині хвилі 490 нм п'ятишарові покриття з чверть хвильових шарів ZrO2 + SiO2 має максимальний коефіцієнт відбит...
