掺杂Gd_2O_3对ZrO_2薄膜负非均匀性的影响

ZrO2膜层具有明显的负非均匀性,严重影响了在光学薄膜制备中的应用,特别是对多层增透膜有明显的影响。通过对膜层微观结构及生长成核过程的研究,揭示了ZrO2膜层负非均匀性产生的原因及特点。基于此,在ZrO2膜料中掺如一定量的Gd2O3膜料,在电子束蒸发和适当的真空度、淀积速率、基底温度等工艺条件下,明显地降低了ZrO2膜层折射率的负非均匀性,从而提高ZrO2膜层光学使用性能。

薄膜非均匀性及其对增透膜性能的影响

基于非均匀膜理论提出的折射率分层模型,将非均匀膜层分为N个均匀子层,应用光学薄膜特征矩阵对其进行理论分析。应用膜系设计软件模拟ZrO2和CeO2的负非均匀性对增透膜光谱特性的影响。研究结果表明:负非均匀性使多层增透膜的反射率增大,在参考波长处的光谱特性变差,使整个反射光谱曲线朝长波方向漂移,从而导致整个膜系的光谱特性偏离理想情形。