用于制備一種氧穩(wěn)定氟化釔薄膜
氟化釔薄膜具有較低的折射率(折射率約為1.4),較寬的透過波段(0.35~12μm),和其他氟化物(氟化鋇,氟化鈣等)相比具有較高的硬度,使得薄膜廣泛用于各種襯底上的增透膜的設(shè)計。
常用制備薄膜的方法為熱蒸發(fā)沉積法,離子、電子束輔助 蒸發(fā)沉積法,化學(xué)法等。磁控濺射技術(shù)是一種低溫高速薄膜沉積技術(shù),廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中,但是利用磁控濺射技術(shù)采用氟化釔靶材來制備薄膜時氟化鎂光學(xué)鍍膜材料,易使得陰離子氟離子流失,吸收增大,折射率畸變,功能失效,同時薄膜的內(nèi)應(yīng)力失穩(wěn),極易使得 薄膜破裂脫落與破裂,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。
缺氟會導(dǎo)致的光學(xué)常數(shù)的變形,一般采取反應(yīng)氣體來補充氟離子,如果采取氟氣,則有劇毒。如果采用全氟化碳則會在薄膜中引入C等雜質(zhì)離子,氟化鎂光學(xué)鍍膜材料廠家嚴(yán)重惡化薄膜的光學(xué)性能。
制備方法按以下步驟實現(xiàn):
1、將ZnS襯底用CH3COCH3超聲波清洗15~30min,用酒精清洗15~30min,然后用去離子水清洗30min,再將ZnS襯底置于磁控濺射真空倉內(nèi)的旋轉(zhuǎn)加熱臺上,通過真空獲得系統(tǒng)將真空倉內(nèi)抽成真空至真空度為 1.0×10-4~9.9×10-4Pa,然后加熱至25~1000℃并保溫30~120min;
2、向真空倉通入Ar 氣至真空倉內(nèi)壓強為3~5Pa,對ZnS襯底表面進行反濺清洗10~20min;
3、反濺清洗后,施加濺射功率,濺射功率為60~500瓦,預(yù)濺射20~50min,然后開啟O2流量劑開關(guān),O2流量控制在1sccm~100sccm,至真空倉內(nèi)氣體壓強為0.1~2Pa后向ZnS襯底表面鍍膜,鍍膜1~3h后關(guān)閉O2流量劑開關(guān),繼續(xù)鍍膜10~300min;
4、鍍膜完成后抽真空 到2.0×10-4Pa并升溫至200~1000℃,保溫2~5h,待真空倉內(nèi)溫度降至室溫,即完成氧穩(wěn)定氟化釔薄膜的制備。
氟化鎂擁有較低的折射率低,能夠與高折射率材料組成較寬帶隙,可用作作光子晶體中的低折射率材料。如MgF2/Ag一維光子晶體可以通過改變薄膜厚度及膜層周期數(shù)進而有效調(diào)節(jié)其通頻帶的位置和中心頻率,可廣泛應(yīng)用于傳感器、護目鏡、熱反射窗、發(fā)光二極管以及液晶顯示屏的透明電極等領(lǐng)域。
氟化鎂既擁有良好的光學(xué)性能又擁有較好的力學(xué)性能,在窄帶濾波器和性能優(yōu)良的高反膜和增透膜領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。
氟化彩為八元環(huán)的合成提供了多種方法,本文將對此進行討論。該試劑及其加合物和輔助溶劑四氫呋喃碘化物溶液是市售的。在六亞甲基三胺(HMPA)存在下,氟化釤的還原電位約為2.5ev。因此,它對氧非常敏感,容易氧化成三價并失活。