talt2gtolt5gt光学薄膜的制备及退火对其光学性能的影响

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要光学薄膜作为纳米材料的一种，受到广大研究和应用者的关注，已经广泛应用于显示器、太阳能电池、光通讯以及激光器件等诸多领域。1’a205薄膜的制各工艺、介电性能、光学性能等也是国内外研究者关注的热点。制备工艺、后处理工艺和生长方式对薄膜的结构和各种性能有至关重要的影响，离子束作用于薄膜生长，打破了热蒸发时的生长模式，变得更为复杂。本文采用有无离子源辅助电子束蒸发两种工艺制备了Ta205薄膜．研究了制备工艺对Ta205薄膜性能的影响。结果表明无离子源辅助电子束蒸发加工转工艺下制备的薄膜厚度均匀性很好，而离子束的引入一定程度上破

2、坏了这种稳定性；用XRD、XPS技术分析了膜料及Ta205薄膜的相结构和成分，结果表明膜料预熔后的主要成分还是Ta205，具有很好的稳定性，制备的薄膜为非晶态，0，ra比为2．69：用UV755B、U．4100型分光光度计测试了薄膜的透射光谱，计算得薄膜的折射率，并以此分析了本底真空、离子束辅助等工艺参数对薄膜光学性能的影响，实验结果表明高本底真空或引入离子束都可以提高Ta205薄膜的折射率。用AFM表征了有离子源电子束蒸发制备薄膜的表面形貌、粗糙度、相位信息，分析认为此工艺下Ta205薄膜为岛状模式生长，不同厚度薄膜表面粗糙度变化不大。本文还系统

3、研究了退火工艺对Ta20s薄膜性能的影响，分别选取有无离子源辅助电子束蒸发制备的薄膜试样，研究了退火温度(300℃、400℃、500℃、600℃)、保温时间(2h、3h、4h)、保护气氛(空气、氩气)对薄膜光学性能的影响。实验及分析表明，经过300℃-600"(?退火处理，Ta205薄膜均为非晶态，同样的退火工艺对有、无离子源辅助电子束蒸发制备的Ta205薄膜的折射率、透射率及其极值位置影响不同，无离子源电子束蒸发制备的Ta205薄膜的光学性能相对稳定。关键词：Ta205薄膜，光学性能，退火，生长模式武汉理工大学硬士学位论文Abstractopti

4、calthinfilmisakindofllano．matedalWhichmanyresearchersandusc侣paymuchatteutionto．Ithasbeenwidelyusedinindicator,solarbaRery，Opticalcommanicationandlaserdeviceindustriesetc．Thepreparationprocess，dielectricpropertyandopticalpropertyofTa205thinfilmbeendeeplyresearchedbyinvestigator

5、s．Thepreparationparameters，posttreatmentandgrowthmodeexertsstronginfluenceonmicrostmctureandpropertyofthethinfilm．Thegrowthmodewouldbedestroy’edandbecomemorecompficatedwhentheionbeamwasin仃oducedintOthegrowp加。皓softhermalevaporationdeposition．WepreparedTa205thin6Almsbyelectron-b

6、eallldepositionsystemwithandwithoutionSourceassistcdandstudiedinfluenceofpreparationparametersexertsoilpropertiesofTa20sthinfilm．WeanalyzedtherawmatedalandTa205thin6llmswithXRDandXPS．TheresultshowsthatthepremcltingmatcrialismainlyTa20≮andTa205issteadyundertheprocessofelectron．

7、beamdeposition．11圮1．a205thinfilmswepreparedareamorphousandtheratioofOtoTaare2．69．WemeasuredthetransmittancesSpe．．,CU氇throughUV755BandU-41∞Spectrophotometer,anddeducedrefractiveindexesfromtheextremumsoftransmittances．Theoptimalperformanceofthinf'dmswereinvestigatedatvariousproc

8、ossparametel"5，suchasbasevacuuillandiOIlSOUrce．Theresultshows