刘政
- 作品数：11 被引量：17H指数：2
- 供职机构：中国科学院西安光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：陕西省教育厅科研计划项目中国人民解放军总装备部预研基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电子电信化学工程更多>>
- 射频磁控溅射沉积氧化铪薄膜纳米力学性能研究
- 2017年
- 为了获得高硬度氧化铪薄膜的射频磁控溅射制备工艺条件,采用射频反应磁控溅射技术在单晶硅基底上了沉积HfO2薄膜,采用正交实验分析了靶功率、靶-基距和氩氧气体质量流量比对薄膜纳米力学性能的影响规律,得到了最佳工艺参数.在相同靶功率和靶-基距条件下,系统地研究了氩氧气体质量变化对薄膜纳米力学性能和光学性能的影响规律,分别采用紫外可见红外分光光度计、椭偏仪、纳米压痕仪对薄膜性能进行了表征.结果表明:在不同Ar/O2流量比下,所制备薄膜在1 064nm处的折射率和消光系数的变化与薄膜的纳米力学特性紧密相关.在较低O2流量条件下(Ar/O2流量比为1/4),所制备薄膜的折射率、纳米硬度和弹性模量均偏小.当氩氧比增加至5∶8时,薄膜的纳米硬度和弹性模量最大且薄膜消光系数最小,同时在可见区的透过率也最大.随着O2流量进一步减少,薄膜的折射率和光消光系数随之增大,但薄膜的纳米硬度和弹性模量随着O2流量减少而下降.
- 刘政
- 关键词：反应磁控溅射氧化钛薄膜折射率
- 升温模式对热处理TiN薄膜结构及性能的影响
- 2011年
- 为了比较不同热处理方式及工艺对TiN薄膜结构和性能的影响,在真空条件下、300～900℃范围内,对采用非平衡磁控溅射方法在单晶硅基底上沉积TiN薄膜后进行了热处理实验,考查了热处理模式(不同升温速率)和温度对薄膜结构和性能的影响.利用X射线衍射仪(XRD)对薄膜微结构进行表征,并利用扫描电镜观察了不同热处理模式下薄膜的表面形貌.同时,对不同工艺下薄膜的硬度、表面粗糙度和电阻率进行了表征.结果表明,薄膜经过热处理后,其晶体结构、择优取向、硬度、粗糙度和电阻率发生明显变化,并且随着热处理模式和温度的不同而产生较大差异.无论哪种模式,真空热处理后TiN薄膜的硬度均有所下降,其表面粗糙度亦有相似的变化趋势.两种模式下,经过450℃热处理后薄膜的硬度和粗糙度均达到最大值,与其高度择优取向的晶体结构有明显的相关性.
- 李建超惠迎雪刘政王超
- 关键词：非平衡磁控溅射TIN薄膜晶体结构
- PEG含量对多孔膜光学带隙及激光损伤特性的影响
- 2024年
- 采用溶胶凝胶技术结合旋涂法,在石英基底及Si基底上分别制备了孔隙率不同的TiO_(2)和SiO_(2)薄膜,并对两者的光学及激光损伤特性进行了研究。根据透射光谱曲线计算出薄膜的光学带隙,发现光学带隙随着孔隙率的增大而增大,TiO_(2)薄膜的光学带隙大小为3.75 eV~3.97 eV,SiO_(2)薄膜的光学带隙大小为3.52 eV~3.78 eV。椭偏测量结果表明,当聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)质量分数从0、0.8%、4.0%提高至8.0%时,在波长1064 nm处,TiO_(2)薄膜的孔隙率从11.5%、14.1%、30.9%增大至38.7%,折射率从2.0635、2.0165、1.7481降低至1.6409;SiO_(2)薄膜的孔隙率从4.04%、4.6%、5.7%提升至13.9%,折射率从1.4386、1.4358、1.4204降低至1.3879。除PEG质量分数为0.8%的TiO_(2)薄膜外,所有TiO_(2)和SiO_(2)薄膜样品的消光系数均优于10-3,说明薄膜的吸收较小。薄膜的激光损伤阈值(laser induced damage threshold,LIDT)受孔隙率的影响较大,孔隙率越大,TiO_(2)薄膜的激光损伤阈值越高,其值最高可达16.7 J/cm~2;而SiO_(2)薄膜的激光损伤阈值较未添加PEG的激光损伤阈值并未提高,当PEG质量分数从0.8%增加到8.0%时,SiO_(2)薄膜的激光损伤阈值提高了1.9 J/cm~2。总而言之,提高孔隙率有助于提高薄膜的抗激光损伤性能。
- 孙少斌徐均琪苏俊宏李阳王通刘政
- 关键词：溶胶凝胶法光学带隙激光损伤阈值
- 偏振和位相调控分光膜的设计与制备被引量：2
- 2022年
- 偏振和位相调控分光膜是自由空间量子通信系统中不可缺少的光学元件,其性能直接影响通信质量,决定通信误码率。基于等效层设计理论,采用“介质+金属+介质”的特殊膜系结构,选用Ag金属和SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Ta_(2)O_(5)三种介质膜料作为镀膜材料,实现石英衬底45°入射时,1500~1600 nm波段消偏振平均透射/反射比为8.5:91.5,在1530、1540、1550、1560 nm控制位相的分光膜。采用电子束蒸发离子辅助沉积技术,优化沉积工艺,制备了分光膜样品。检测结果表明:在45°入射条件下,1500~1600 nm波段光谱平均透射/反射比为8.53:91.47,在1530、1540、1550、1560 nm处透射光位相差控制在5.02°以内,反射光位相差控制在8.05°以内,满足通信系统分光比及位相控制的要求。此外,该分光膜通过了相应的环境试验测试,满足可靠性要求。
- 潘永刚张四宝刘政刘文成李绵张春娟罗长新
- 关键词：光学薄膜分光膜位相
- 离子束技术在超低损耗薄膜中的应用
- 超低损耗薄膜在光学仪器中得到了越来越广泛的应用。离子束辅助沉积技术是在真空镀膜的基础上发展起来的,克服了传统热蒸发技术存在的缺点,成本低廉。在光学薄膜的制备中发挥着越来越重要的作用,应用于薄膜制备过程中的各个方面。因此,...
- 刘政
- 关键词：离子能量
- 文献传递
- 1064 nm激光高反膜残余应力及其形变分析被引量：1
- 2022年
- 目的由于光学薄膜自身的残余应力,致使镀膜前后基底面型变化较大。针对这一问题,本文制备单层膜和激光高反膜,明确单层膜应力机制,以此研究不同膜系高反膜的应力情况及其面型变化,通过增加压应力补偿层减小面型变化,为制备微变型激光高反镜提供方法。方法从理论上分析单层膜残余应力机制,采用等效参考温度的方法代替光学薄膜本征应力的效果,通过仿真方法得到薄膜的本征应力。使用有限元分析和试验方法研究激光高反膜的残余应力情况。以单层膜试验为依据,使用等效参考温度、生死单元和载荷步技术,仿真分析多层膜–基系统的残余应力分布及其面型变化。采用电子束热蒸发技术制备不同的高反膜,通过Zygo激光干涉仪测试其镀膜前后的面型,分析基底初始面型、膜料和膜系对高反镜面型的影响。结果仿真发现,多层膜–基系统残余应力呈现层状分布,从基底到膜层由拉应力变为压应力,再由压应力变为拉应力。在残余应力作用下,整个多层膜–基系统呈凹形,位移呈环状分布。对于TiO_(2)/SiO_(2)组合,通过分析对比不同膜系下对应每一层膜层的残余应力及其对整体面型的影响,发现膜系G│(HL)^(10)H2L│A比G│(HL)^(10)H│A面型的变化更小。试验发现,通过增加压应力补偿层使得高反膜的残余应力减小,高反镜(熔石英基底,ϕ30 mm×2 mm)的面型基本没有变化(ΔPV=0.004λ),这与仿真结果一致。结论熔石英基底上TiO_(2)、HfO_(2)、H4和SiO_(2)的本征应力在残余应力中起主导作用,TiO_(2)、HfO_(2)和H4一般表现为拉应力,SiO_(2)表现为压应力。不同膜料组合的高反膜体系均表现为压应力。膜系G│(HL)^(10)H2L│A比G│(HL)^(10)H│A残余应力和面型变化更小,其残余应力为-39.70 MPa,比不加补偿层减小了22.26 MPa,面型基本没有变化。当加2L应力补偿层时,在满足光谱特性的基础上可�
- 李阳徐均琪苏俊宏袁松松刘祺刘政
- 关键词：多层膜残余应力生死单元
- Zn/PVDF复合薄膜的结构和压电性能研究
- 2006年
- 为获得新型高性能铁电聚合物薄膜的制备技术,采用热压法工艺制备了Zn颗粒/聚偏二氟乙烯(PVDF)金属聚合物压电薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对晶形结构进行了分析,运用准静态压电测试仪测量了复合薄膜的压电应变常数d33.结果表明:Zn颗粒的加入使复合薄膜诱导产生β晶相,而热压制备的纯PVDF薄膜只含有非极性的α晶相;同时,Zn/PVDF复合薄膜的压电应变常数d33相比于PVDF薄膜明显提高,具有较强的压电性;并且,压电性能明显受到薄膜中氧化锌含量的影响,在一定范围内,随着Zn含量的增加,复合薄膜的压电应变常数也随之增加.
- 惠迎雪牛小玲刘卫国刘政
- 关键词：压电复合材料聚偏二氟乙烯
- 电子束蒸发球面夹具系统膜厚均匀性的研究被引量：9
- 2021年
- 基于电子束蒸发小面源非余弦膜厚的分布公式,研究了电子束蒸发球面夹具系统光学薄膜厚度的分布均匀性。同时建立数学模型,通过MathCAD编程求解修正挡板的形状及摆放位置,控制光学薄膜厚度的分布均匀性。以蒸发Ta_(2)O_(5)薄膜为例,优化修正挡板的位置及形状,并制备厚度为600 nm的Ta_(2)O_(5)单层薄膜。实验结果表明,采用该模型优化设计的修正挡板,实际厚度不均匀性为0.6%,验证了该模型的可行性与正确性。
- 潘永刚刘政王奔张四宝吕辰瑞
- 关键词：均匀性电子束蒸发
- 基片温度对磁控溅射HfO_2薄膜结构和性能影响分析被引量：3
- 2016年
- 在纯氧条件下,采用直流磁控溅射技术在单晶硅基片上沉积氧化铪(HfO_2)薄膜,并研究了沉积过程中基片温度对薄膜结构和性能的影响规律。利用X射线衍射仪(XRD)和X射线能谱(XPS)表征了薄膜的晶体结构和组分,利用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,利用纳米力学测试系统表征了薄膜的纳米硬度和弹性模量。结果表明:磁控溅射制备的HfO_2薄膜样品呈(111)择优生长,其晶粒尺寸随着基片温度的升高而增大,但其晶型并不发生转变。随着基片温度的增加,基片中的硅元素向薄膜内扩散,影响了薄膜的化学计量比。沉积薄膜的表面形貌和力学性能亦受到其结构和组分变化的影响。在200℃条件下制备的HfO_2薄膜纯度高,O、Hf元素化学计量达到了1.99,其表面质量和力学性能均达到了最佳值,随着基片温度升高至300℃以上,薄膜纯度下降,表面质量和力学性能均产生劣化。
- 惠迎雪刘政王钊刘卫国徐均琪
- 关键词：HFO2薄膜磁控溅射晶体结构纳米力学性能
- IBAD中离子能量对HfO2薄膜光学性能的影响
- 在光学薄膜的制备过程中,离子束辅助沉积得到广泛的应用,其优越性已经被人们认可。通过改变辅助离子的参量,可使薄膜的致密度、消光系数、晶体结构等性能发生变化。其中我们可以直接控制的参量有离子能量、离子束流密度和离子质量,通过...
- 刘政杭凌侠刘卫国
