一种基于光电极值法的光学膜厚监控系统的改进设计

介绍目前通用的基于光电极值法的光学膜厚监控系统的特点，针对其缺点进行改进设计，新系统的稳定性有较大提高，可满足镀制多层介质薄膜器件的要求。     

椭偏法测膜厚的直接计算方法

改进了椭偏法测薄膜折射率和膜厚的迭代计算方法，由测量得到的起偏角A和检偏角P直接算出薄膜折射率和膜厚．     

电泳沉积法制备YBaCuO厚膜工艺的研究

在极间距为 2 .5 cm的电泳容器中 ,以丙酮为分散介质 ,沉积速度随着粉末浓度和碘加入量的增加先增加后减小 ,最佳参数值 YBa Cu O粉末浓度 3g/ l,碘 0 .3/ l。在本实验设备条件下 ,外加直流电压应为 110 V。在 930℃下恒温 4小时就能达到固化效果 ,没有裂纹出现。固化膜对基带的附着力用划格法测量 ,按 ASTM( American Standards of Testing Mate-rial)标准可达 1级。     

光电极值法结合外差干涉法监控膜厚的研究

光电极值法是光学薄膜厚度监测的常用方法,该方法在镀膜前引用块状材料的折射率设计膜系。而在实际镀制过程中,用于镀制光学薄膜的材料折射率会发生改变,从而给膜厚的监控带来误差。为了避免折射率变化的影响,采用外差干涉法测量折射率,将实际测得的薄膜折射率应用光电极值法监控薄膜的设计,从而减少了因材料折射率的变化引起的误差。以750nm截止滤光片的镀制为被测对象进行了实验,对制备的滤光片透射率光谱曲线进行了比较。结果表明,实际的透射率曲线与设计的透射率曲线吻合较好,两次实验曲线平均吻合度均在98%以上,系统稳定性很好,从而说明结合外差干涉法的光电极值监控法可以很好地克服折射率变化引起的误差。     

结构选择优化及过正量膜厚控制在激光析光膜中的应用

分忻了膜系设计中的膜层结构选择性优化方法,阐述了用光电极值法控制非λ／4膜系的膜厚的方法计算出沉积每一层县有极值的波长,然后根据此波长,给出一定的过正量进行膜厚模拟,最后确定每‘层的监控波长。利用这种方法可以提高膜系厚度的控制精度。该义介绍了自主开发膜系设计软件的部分功能,并利用该软件设计并镀制出1060nm的激光析光膜。     

膜厚对射频磁控溅射法制备的SnS薄膜结构和光学性质的影响

利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备SnS薄膜,用X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)分别对所制备的薄膜晶体结构、组分、表面形貌、厚度、反射率和透过率进行表征分析。研究结果表明:薄膜厚度的增加有利于改善薄膜的结晶质量和组分配比,晶粒尺寸和颗粒尺寸随着厚度的增加而变大。样品的折射率在1 500~2 500 nm波长范围内随着薄膜厚度的增加而增大。样品在可见光区域吸收强烈,吸收系数达10⁵ cm^-1量级。禁带宽度在薄膜厚度增加到1 042 nm时为1.57 eV,接近于太阳电池材料的的最佳光学带隙(1.5 eV)。     

Cu膜的光学特性尺寸效应及最小连续膜厚研究

采用离子束溅射在K9玻璃基底上沉积了不同厚度的Cu膜,利用Lambda-900分光光度计,测量了波长为310 nm到1300 nm范围内Cu膜的反射率和透射率.选定波长为310、350、400、430、550、632、800、1200 nm时对薄膜的反射率、透射率和吸收率随膜厚变化的关系进行研究.同时,对Cu膜的光学常量也进行了讨论.结果显示,Cu膜的光学特性都有明显的尺寸效应.将波长为550 nm时的反射率和透射率随Cu膜厚度变化关系的交点对应厚度作为特征厚度, 该厚度可认为是金属Cu膜生长从不连续膜进入连续膜的最小连续膜厚.根据这一特征判据,离子束溅射沉积Cu膜样品的最小连续膜厚为33 nm.利用原子力显微镜观测了膜厚在特征厚度附近时Cu膜的表面形貌.     

光控-晶控相结合的膜厚监控法对滤光片膜厚的研究

针对光电极值法和石英晶振法各自的弊端,结合两种方法提出了光控-晶控膜厚监控法.在相同工艺条件下,分别使用这三种方法监控905nm窄带滤光片(规整膜系)和830nm截止滤光片(非规整膜系)的膜厚,对制备的滤光片的透射率光谱曲线进行比较.结果表明,光控-晶控膜厚监控法除了各项指标都符合要求外,在曲线通带处获得的平均透过率值比光电极值法和石英晶振法获得的平均透过率值提高了3%~6%,且与理论光谱基本吻合,光谱特性最好.该方法不仅对规整和非规整膜系都能进行监控,且能有效降低膜厚误差,提高光谱特性.     

利用光学方法测量薄膜厚度的研究

介绍了测量固体薄膜厚度的光学方法。分析了这些方法的光学原理,对所使用的光源、测量范围、测量精度、实现的难度以及方法所适用的场合等多种因素进行了比较分析,结果表明:对于厚度在10～100μm范围的固体薄膜而言,激光干涉法是一种简单、易于实现且测量精度较高的方法。     

一种可实现薄膜厚度在线测量的方法

介绍了一种测量固体薄膜厚度的光学方法。该方法具有测量速度快、可实现在线测量等特点。为解决薄膜生产过程中厚度在线检测问题,构造了一套软硬件实验系统,利用该系统进行实验的结果表明:在10~100μm厚度范围,测量误差小于10%,满足实际生产需要。     

The effect of deposition temperature on the intermixing and microstructure of Fe/Ni thin film

The physical vapour deposition of Ni atoms on α-Fe(001) surface under different deposition temperatures were simulated by molecular dynamics to study the intermixing and microstructure of the interfacial region. The results indicate that Ni atoms hardly penetrate into Fe substrate while Fe atoms easily diffuse into Ni deposition layers. The thickness of the intermixing region is temperature-dependent, with high temperatures yielding larger thicknesses. The deposited layers are mainly composed of amorphous phase due to the abnormal deposition behaviour of Ni and Fe. In the deposited Ni-rich phase, the relatively stable metallic compound B₂ structured FeNi is found under high deposition temperature conditions.     

关于YBCO薄膜过热现象的研究

在用YBa₂Cu₃O_z(YBCO)种膜液相外延生长Nd_1+xBa_2-xCuO_z(NdBCO)厚膜的过程中，YBCO晶体在高于熔点的温度下保持不熔化并且起到了外延种子的作用.采用高温金相显微镜,我们实时观察YBCO薄膜的熔化过程，发现了超导氧化物薄膜的过热现象，并且结合XRD极图的分析和Ba-Cu-O熔体的不润湿性现象合理解释了YBCO形成过热的机制.另外，通过对具有不同微观结构的YBCO薄膜熔化行为的横向比较，研究YBCO薄膜品质对于其过热度的影响，并用半共格界面能理论很好地解释了AFM和XRD分析及实时观察熔化过程的实验结果. 关键词： 过热 YBCO薄膜 熔化形核     

脉冲激光制膜过程中等离子体演化规律的研究

利用有限差分法对脉冲激光沉积(PLD)技术制备KTa065Nb035O3(KTN)薄膜过程中等离子体在等温和绝热两个阶段的速度演化进行了模拟，并给出了其中主要粒子在空间的具体演化规律，对等离子体在空间膨胀的物理机制，进行了深入的讨论，给出了相应演化过程的物理图像，并揭示了等离子体羽辉在膨胀过程中呈现椭球外形的内在原因.     

等离子体辅助沉积HfO_2/SiO_2减反、高反光学薄膜

本文报导了用等离子体辅助（Ｐｌａｓｍａ－ＩＡＤ）沉积技术沉积ＨｆＯ２／ＳｉＯ２减反及高反光学薄膜。在波长１０６４ｎｍ处，ＨｆＯ２／ＳｉＯ２减反膜透过率大于９９．５％，ＨｆＯ２／ＳｉＯ２高反膜反射率大于９９．５％。     

用砖墙方法和薄层方法计算Gibbons-Maeda黑洞时空中标量场的统计力学熵

利用砖墙方法和薄层方法计算了Gibbons-Maeda黑洞背景时空中标量场的统计力学熵.用砖墙方法求得的统计力学熵有两项:其中一项与Gibbons-Maeda黑洞视界面积成正比,并且当截断因子满足一定的关系时,熵为其视界面积的四分之一;另一项是对数发散项.利用薄层方法所求得的熵只有与Gibbons-Maeda黑洞视界面积成正比的项,对数发散项被自然消去.     

Experimental study on microdeposition of the copper thin film by femtosecond laser-induced forward transfer

The morphologies of the deposited dots on the 40~nm-thick copper film by the femtosecond laser-induced forward transfer that depend on the irradiated laser fluence have been studied, and the variations of orderliness of the diameter of deposited dots on the quartz substrate and forward ablated dot on the donor substrate with increasing pulse fluence have been obtained experimentally. The experimental results show that a thinner copper film would generate larger-sized ablated dot and deposited dot at the threshold fluence for transfer. By x-ray diffraction measurement, it is demonstrated that the crystal form of the transferred copper films is unaltered and the size of the crystallites is diminished.     

淀积气压对脉冲激光淀积La掺杂钛酸铅薄膜介电性能的影响

利用脉冲激光淀积法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了28mol%La掺杂钛酸铅薄膜.采用不同的淀积氧气压，并分析了其对薄膜微观结构和介电性能的影响.结果表明，在2Pa左右的气压下淀积的薄膜具有好的结晶度和介电系数.在频率为10kHz时28mol%La掺杂钛酸铅薄膜的介电系数达852，并且保持了较低的损耗.同时制备了其他La掺杂浓度的PbTiO3薄膜，发现它们也有类似的特点.对此作了定性解释. 关键词： 脉冲激光淀积 PLT薄膜 气压 介电增强