大数跨境

二氧化硅在光学薄膜材料中的应用

二氧化硅在光学薄膜材料中的应用 盛唐光电
2020-06-11
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导读:二氧化硅具有从紫外到到红外的宽谱段高透性,具有良好的物理和化学稳定性,以及对各种薄膜沉积技术的适用性,已被广

二氧化硅具有从紫外到到红外的宽谱段高透性,具有良好的物理和化学稳定性,以及对各种薄膜沉积技术的适用性,已被广泛应用于光学和光电子领域的基本材料。

    自然界中二氧化硅的储存量非常巨大,占地壳总质量的12%,但高纯度的二氧化硅在自然界存量极少,一般通过粉体的提纯方法实现高纯度材料,主要产品表现为熔融石英。另外一种是人工合成方法,利用水热温差法合成晶体,俗称“人造水晶”。这些高纯度二氧化硅材料常常被用于数码相机镜头、晶振片和压电驱动等。

随着真空镀膜技术的不断发展,以及二氧化硅具有的独特光学稳定性,二氧化硅体材在20世纪初,通过物理气相沉积技术制作成二氧化硅薄膜。目前在光学薄膜技术领域中,也是紫外至近红外低折射率光学薄膜材料之一,对近紫外至近红外波段的低损耗、强激光及多层膜系通常都是唯一的低折射率薄膜材料。


下图为盛唐光电生产的二氧化硅颗粒光学常数曲线图:





光学薄膜特性的优劣取决于原材料的纯度、生产工艺以及生产环境,要提高二氧化硅薄膜的品质就要对熔融前的二氧化硅粉体加以提纯处理,降低羟基含量,以达到镀膜时速率平稳、减少放气量,减少喷溅点。

在高精度多层光学薄膜中,经常会把二氧化硅低折射率材料和高折射率的材料组合使用。最常用的为Ta2O5HfO2.为了提高光学薄膜的特性,减少重复镀膜,研制复合材料已成为镀膜材料生产厂家的研究课题。盛唐光电研制的SiO2:Ai2O3TiO2ZrO2等复合材料在材料稳定性、镀膜速率、膜结合度上都有优越的品质。制作这些复合物都离不开二氧化硅粉体,对粉体的纯度、羟基含量、粒径分布都有严格要求。目前纯度高、羟基含量低、粒径分布均匀的二氧化硅粉体生产厂家国内为数不多,进口产品仍占据主导地位,还需要国内生产商多加以研究。

 

下图为盛唐光电生产的SiO2:Ai2O3混合物:

 


 

 

 下图为盛唐光电常用的氧化硅粉体粒径分布图:

           


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