制备工艺对氟化物憎水薄膜性能的影响

研究不同工艺条件对憎水薄膜光学和憎水性能的影响。采用电子束热蒸发技术,通过控制镀膜的工艺参数(沉积温度、工作真空度、沉积速率),制备了不同的憎水薄膜。分析了不同条件下薄膜的折射率、消光系数和憎水性能,对膜系结构G/2HL/A的增透膜的透过率进行了测试分析。针对550 nm波长,当沉积温度从室温升高至180℃,憎水薄膜的的折射率的变化范围为1.4595-1.5559,消光系数变化范围为3.46×10^(-3)-6.8×10^(-3),憎水角的变化范围为85.1°-119.3°,结果表明,随着沉积温度的提高,薄膜的折射率随之增大,消光系数略有提高但影响不大,薄膜的憎水性能先提高后降低。工作真空度从3×10^(-3)Pa提高到1×10^(-3)Pa,憎水膜的折射率变化范围为1.4136-1.5476,消光系数变化范围为3.94×10^(-3)-5.3×10^(-3),憎水角的变化范围为97.3°-119.3°,结果表明,随着工作真空度的提升,薄膜的折射率随之增大,憎水性能随之下降。当沉积速率从0.33增加到0.91 nm/s,薄膜的折射率变化范围为1.494 6-1.583 8,消光系数为4.14×10^(-3)-7.87×10^(-3),憎水角的变化范围为106.6°-119.3°,结果表明,随着沉积速率的提高,薄膜的折射率也得到增加,薄膜的消光系数略有提升,其值相差不大。在沉积温度160℃,工作真空度1×10^(-3)Pa和沉积速率0.51 nm/s时,薄膜的憎水性能最好,憎水角高达119.3°。采用最佳工艺参数,在增透膜表面镀制厚度10 nm左右的憎水膜,在400-800 nm处,单面镀膜的平均透过率,由95.28%变为95.31%,变化量仅为0.03%,憎水角可达119.2°,结果表明,薄膜不仅具有良好的光学性能,同时具有良好的憎水能力。