应用离子后处理技术提高薄膜激光损伤阈值

利用电子束热蒸发方法在K9玻璃基底上沉积氧化锆薄膜,并对其中一些样品用低能 O+2 进行了后处理。采用表面热透镜技术测量薄膜样品表面弱吸收,采用显微镜观察样品离子后处理前后的显微缺陷密度。测试结果表明:经离子后处理样品表面的缺陷密度从18.6/mm2 降低到6.2/mm2,且其激光损伤阈值从15.9 J/cm2 提高到23.1 J/cm2,样品的平均吸收率从处理前的 1.147×10-4降低到处理后的 9.56×10-5。通过对处理前后样品的表面微缺陷密度、吸收率及损伤形貌等的分析发现:离子后处理可以降低薄膜的显微缺陷和亚显微缺陷,从而降低薄膜的平均吸收率,同时增强了薄膜与基底的结合力,提高了薄膜的激光损伤阈值。

单宁酸及金属离子后处理对真丝织物性能影响

研究了单宁酸处理对真丝织物增重率的影响,优化了增重工艺;同时分析了Fe2+、Cu2+和Ti4+这3种金属离子后处理对单宁酸增重真丝织物服用性能包括色牢度、透气性、折皱回复角的影响。结果表明,单宁酸对真丝增重的最佳工艺为单宁酸浓度2 g/L、轧余率90%、浸轧6次、汽蒸温度110℃、汽蒸4 min;Fe2+、Cu2+和Ti4+这3种金属离子对增重真丝后处理的最佳浓度分别为12 g/L、8 g/L和12 g/L,金属离子后处理会不同程度提高真丝织物的色牢度和折皱回复性,但会降低织物的透气性;红外光谱测试发现,真丝经单宁酸和金属离子处理后,其内部结构不会发生本质改变,金属离子与单宁酸、纤维之间可能以配位健形式形成稳定的三元或多元络合物。

离子后处理对TiO2光学薄膜及损伤特性的影响

为了进一步提高TiO2薄膜的光学特性和激光损伤阈值,采用电子束蒸发技术在K9玻璃上沉积了单层TiO2薄膜,并用Ar/O混合等离子体对样品进行后处理。通过研究薄膜光谱特性、表面缺陷密度、薄膜表面形貌、薄膜损伤阈值以及薄膜损伤形貌,分析了等离子体后处理时间对TiO2薄膜激光损伤特性的影响。实验结果表明,随着等离子体后处理时间的增加,薄膜折射率及致密度提高,物理厚度减少,表面粗糙度下降,表面缺陷密度先减少后增加;在1064nm激光辐射下,TiO2薄膜的激光损伤阈值从未经等离子后处理的5.6J/cm2提升至后处理20min的9.65J/cm2,提升幅度高达72.3%,因此能够更广泛更稳定地应用在激光器中。

离子束后处理对TiO_2薄膜光学性质影响的实验研究

采用中频反应磁控溅射方法和线性阳极层离子源实现了TiO2薄膜在线制备和在线离子束后处理。通过对薄膜光学性质的研究,发现氧离子束后处理对提高薄膜折射率,降低薄膜吸收率具有明显效果。为工业生产中,薄膜的在线制备及后处理提供了切实可行的手段。

等离子体刻蚀处理大面积金刚石薄膜

平整均匀的大面积金刚石膜是其在电子领域工业化应用的前提。采用微波等离子体化学气相沉积装置,分别用氢气、氮气加空气、氧气对大面积金刚石膜进行了等离子体处理,通过表面形貌和电阻率的均匀性表征金刚石膜的均匀性,用电阻率的大小表征绝缘性,并采用原子力显微镜测量膜的表面粗糙度。用氮气加空气处理后,金刚石膜的电阻率提高了5个数量级,达到了1013Ω.cm,更好地满足了电子器件对绝缘性的要求,且均匀性较好,表面粗糙度Ra为90 nm^111 nm,但平整性仍须改进。

离子束后处理对TiO_2薄膜表面粗糙度的影响

利用电子束热蒸发技术在两种不同粗糙度的K9玻璃和一批单晶硅基底上沉积了单层二氧化钛(TiO_2)薄膜,并对这些样片进行了氧离子后处理。采用泰勒-霍普森相关相干表面轮廓粗糙度仪(Talysurf CCI)分别对基底以及样片处理前后的表面粗糙度进行了研究,并用椭偏仪对离子处理前后的TiO_2薄膜的折射率进行了测量。实验结果表明,TiO_2薄膜对于基底具有一定的平滑作用;当基底粗糙度较大时,随着轰击离子能量的增加样片的表面粗糙度先减小后增加;当氧离子的轰击时间增加时,薄膜表面粗糙度会明显降低,随着轰击离子束流密度的增加,薄膜表面的粗糙度减小的幅度会增加。

三种不同后处理方式对ZrO_2薄膜性能的影响

采用有氧热处理、激光预处理和离子后处理三种方式对电子束蒸发(EBE)制备的单层ZrO_2薄膜进行了后处理,并分别对样品的光学性能和抗激光损伤阈值(LIDT)特性进行了研究。实验结果表明,热处理方式可以有效排除膜层内吸附的水气,弥补薄膜制备过程中的氧损失,使得光谱短移、吸收减小、损伤阈值增高;激光预处理过程可以在一定程度上减少缺陷、提高损伤阈值,但对膜层的光谱和吸收情况没有明显的改善作用;而离子后处理能够提高膜层的堆积密度、减少缺陷、降低吸收从而提高损伤阈值。由于三种方式处理机制不同,在实际应用中应根据膜层的性能选择合适的处理方式。

提高辐射剂量计用金刚石膜电学性能的研究

针对目前金刚石膜存在电阻率低,使辐射剂量计器件的信噪比不大、X光灵敏度较低的问题,采用优化的氧等离子体和氮等离子体对生成膜进行原位后处理.结果表明:氧等离子体处理比氮等离子体更能有效的刻蚀石墨等非金刚石成分;处理后样品生成膜的电阻率可提高至少4个数量级;优化的等离子体处理工艺能提高金刚石膜对X射线的响应.

离子束辅助技术在高功率激光薄膜中的应用

从离子束清洗、离子束辅助沉积以及离子束后处理三个方面,介绍了离子束辅助技术在高功率激光薄膜中的应用背景、应用 优势以及存在的问题。