專利名稱：一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種降低
電子束蒸發(fā)制備的二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法，屬于光學(xué)薄膜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二氧化鈦是重要的光學(xué)薄膜材料，通常電子束蒸發(fā)制備的二氧化鈦薄膜具有很大
的應(yīng)力，薄膜應(yīng)力的存在不僅會(huì)導(dǎo)致薄膜破裂、脫落，而且應(yīng)力還會(huì)作用于基體，使基體發(fā)
生畸變，應(yīng)力產(chǎn)生的形變會(huì)使光譜發(fā)生漂移，降低薄膜的光學(xué)性能和力學(xué)性能。 隨著光學(xué)薄膜技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)薄膜在航天航空、醫(yī)藥衛(wèi)生、冶金、地質(zhì)等領(lǐng)域得
到了廣泛的應(yīng)用。但由于電子束蒸發(fā)制備的二氧化鈦薄膜具有很大的應(yīng)力因而影響了它的
使用，因此采取措施降低二氧化鈦薄膜的應(yīng)力就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決電子束蒸發(fā)制備的二氧化鈦薄膜具有很大的應(yīng)力的問(wèn)
題，提出了一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法。 本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法具體實(shí)現(xiàn)步驟如下 步驟一、當(dāng)二氧化鈦薄膜沉積完成后，在真空度優(yōu)于8. 0X 10—3Pa時(shí)，充入純度為
99. 99%的工作氣體氧氣，氣體流量為20sccm ; 步驟二、在真空度優(yōu)于2. 0X10—2Pa時(shí)，啟動(dòng)全自動(dòng)離子束輔助光學(xué)薄膜鍍膜設(shè)備 的寬束冷陰極離子源，用能量為80eV 130eV低能離子束轟擊步驟一中完成沉積的二氧化 鈦薄膜，轟擊時(shí)間5Min 15Min ; 步驟三、離子束轟擊二氧化鈦薄膜完成后，讓基底自然冷卻至室溫，得到降低了應(yīng)
力的二氧化鈦薄膜。
有益效果 (1)本發(fā)明易于實(shí)現(xiàn)，在二氧化鈦薄膜沉積完成后，用低能離子束轟擊二氧化鈦薄 膜，不需要將樣品取出真空室即可完成； (2)本發(fā)明由于采用了離子束轟擊手段，改善了 二氧化鈦薄膜結(jié)構(gòu)，提高了 二氧化 鈦薄膜的堆積密度，降低了二氧化鈦薄膜的應(yīng)力，從而增強(qiáng)了二氧化鈦薄膜的力學(xué)性能和 環(huán)境穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式
為了充分說(shuō)明本發(fā)明的特性以及實(shí)施本發(fā)明的方式，下面給出實(shí)施例。本發(fā)明采 用全自動(dòng)離子束輔助光學(xué)薄膜鍍膜設(shè)備進(jìn)行，沉積室內(nèi)包括電子束蒸發(fā)源和電阻蒸發(fā)源、 寬束冷陰極離子源。
實(shí)施例1
3
步驟一、當(dāng)二氧化鈦薄膜沉積完成后，在真空度優(yōu)于8. 0X 10—3Pa時(shí)，充入純度為 99. 99%的工作氣體氧氣，氣體流量20sccm。 步驟二、在真空度優(yōu)于2. 0X10—2Pa時(shí)，啟動(dòng)全自動(dòng)離子束輔助光學(xué)薄膜鍍膜設(shè)備 的寬束冷陰極離子源，用80eV的離子束轟擊步驟一中完成沉積的二氧化鈦薄膜，轟擊時(shí)間 5Min。 步驟三、離子束轟擊二氧化鈦薄膜完成后，讓基底自然冷卻至室溫，得到降低了應(yīng) 力的二氧化鈦薄膜。 取出二氧化鈦薄膜樣品，用薄膜應(yīng)力測(cè)試儀測(cè)試其應(yīng)力，二氧化鈦薄膜樣品的應(yīng) 力由離子束轟擊前的177MPa降低為6. 7MPa。
實(shí)施例2 (1)當(dāng)二氧化鈦薄膜沉積完成后，在真空度優(yōu)于8. 0X 10—3Pa時(shí)，充入純度為 99. 99%的工作氣體氧氣，氣體流量20sccm。 (2)在真空度優(yōu)于2.0X10—2Pa時(shí)，啟動(dòng)寬束冷陰極離子源，用130eV的離子束轟 擊步驟一中完成沉積的二氧化鈦薄膜，轟擊時(shí)間15Min。 (3)離子束轟擊二氧化鈦薄膜完成后，讓基底自然冷卻至室溫，得到降低了應(yīng)力的 二氧化鈦薄膜。 取出二氧化鈦薄膜樣品，用薄膜應(yīng)力測(cè)試儀測(cè)試其應(yīng)力，二氧化鈦薄膜樣品的應(yīng) 力由離子束轟擊前的195MPa降低為5. 3MPa。 本發(fā)明包括但不限于以上實(shí)施例，凡是在本發(fā)明的精神和原則之下進(jìn)行的任何等 同替換或局部改進(jìn)，都將視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法，其特征在于，制備方法包括如下步驟步驟一、當(dāng)二氧化鈦薄膜沉積完成后，在真空度優(yōu)于8.0×10-3Pa時(shí)，充入純度為99.99％的工作氣體氧氣，氣體流量為20sccm；步驟二、在真空度優(yōu)于2.0×10-2Pa時(shí)，啟動(dòng)全自動(dòng)離子束輔助光學(xué)薄膜鍍膜設(shè)備的寬束冷陰極離子源，用能量為80eV～130eV低能離子束轟擊步驟一中完成沉積的二氧化鈦薄膜，轟擊時(shí)間5Min～15Min；步驟三、離子束轟擊二氧化鈦薄膜完成后，讓基底自然冷卻至室溫，得到降低了應(yīng)力的二氧化鈦薄膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法，其特征在于所述二氧 化鈦薄膜為電子束加熱蒸發(fā)沉積得到的二氧化鈦薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種降低電子束加熱蒸發(fā)制備的二氧化鈦薄膜應(yīng)力的方法，屬于光學(xué)薄膜技術(shù)領(lǐng)域。二氧化鈦是重要的光學(xué)薄膜材料，通常電子束蒸發(fā)制備的二氧化鈦薄膜具有很大的應(yīng)力，薄膜應(yīng)力的存在不僅會(huì)導(dǎo)致薄膜破裂、脫落，而且應(yīng)力還會(huì)作用于基體，使基體發(fā)生畸變，應(yīng)力產(chǎn)生的形變會(huì)使光譜發(fā)生漂移，降低薄膜的光學(xué)性能和力學(xué)性能。本發(fā)明在電子束加熱蒸發(fā)制備二氧化鈦薄膜沉積完成后，在真空度條件下充入氧氣，采用一定能量的離子束轟擊二氧化鈦薄膜表面，改善了二氧化鈦薄膜結(jié)構(gòu)，提高了二氧化鈦薄膜的堆積密度，降低了二氧化鈦薄膜的應(yīng)力，從而增強(qiáng)了二氧化鈦薄膜的力學(xué)性能和環(huán)境穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C23C14/28GK101748364SQ200910260400
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者劉宏開(kāi), 熊玉卿, 王多書(shū), 王濟(jì)州, 陳燾 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所