光学薄膜-科普

1.2.1 薄膜应力的形成及分类

从作用方向上来看。薄膜应力有张应力和压应力之分。若薄膜具有沿膜面膨胀的趋势则基底对薄膜产生压应力,如图1-2-1(a)所示;相反,薄膜沿膜面的收缩趋势造成张应力,如图1-2-1(b)所示。一般定义张应力为正应力,压应力为负应力。过......查看详细>>

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1.2.2 薄膜内应力的力学模型

在薄膜中取一个微区,其大小为Δx,Δy,Δz,如图1-2-4所示[3,4]。图1-2-4　薄膜中微区应力取向示意图在受力状态下,一般可以表现为6个正应力(应力方向与坐标轴平行,分别为σx,σy,σz,σ-x,σ-y,σ-z)和6个切应力(取向位于坐标轴垂直的平面内......查看详细>>

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1.2.3 薄膜应力的微观力学模型

薄膜的内应力主要来源于薄膜本身微结构的变化,这种变化包含以下几层含义:①薄膜与相应的薄膜材料具有相同的晶系,但是受沉积参数及其他因素的影响,薄膜的晶格常数或晶胞结构发生了变化;②相对于体材料,薄膜具有多孔、低维......查看详细>>

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1.2.4 沉积工艺对光学薄膜应力的影响

1.2.4.1　薄膜应力形成的主要机制在薄膜材料和基底材料确定以后,沉积参数和处理过程是影响薄膜应力状态的重要因素。表1-2-1为薄膜应力的几种诱因,可以看出,薄膜应力的诸多形成和发展的因素基本都是与薄膜的制备过程相关[6～......查看详细>>

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1.2.5 多层膜应力

1.2.5.1　多层膜应力的物理模型为了实现特定的光谱性能,光学薄膜多数是由多层膜组成。与单层膜不同,多层膜的应力发展涉及多种薄膜材料的热物参数的组合及多个界面的力学匹配问题,其物理过程比单层膜更复杂。下面对多层膜中......查看详细>>

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1.2.6 光学薄膜应力发展的实时监测

一般条件下,薄膜应力的测量都是在薄膜制备以后,甚至是放置了很多天以后进行。所得到的薄膜应力是薄膜的终态应力,它不仅包含了薄膜应力发生发展的全部信息,还包含了薄膜制备之后,环境、时效及所有的物理化学过程对薄膜应力......查看详细>>

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1.2.7 光学薄膜的应力破坏

在一定条件下薄膜的应力可以导致薄膜局部破裂,薄膜应力破坏表现为以下几种形式:表面裂纹、表面起皱、局部破坑,膜层脱落。这几个现象有时是独立存在的,更多地表现为薄膜应力破坏的几个相关联的发展过程。在1.2.5.2节中,已经......查看详细>>

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[1]TeixeiraV.MechanicalinPVDcoatingduetothepresenceofresidualstress[J].Thinsolidfilms,2001(392):2796-281.[2]竹内洋一郎.热应力[M].北京:科学出版社,1977.[3]LaugierM.Ananalysisofthecantileveredplatemethodofthinfilmintrinsicstressdetermination[J].Thinsolidfilms,1980,66(2):L7......查看详细>>

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