【摘 要】
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原子层沉积(ALD)通过连续的饱和表面自限制反应沉积成膜,比传统光学薄膜制备技术具有更好的复形性,能有效解决复杂形貌表面沉积高质量光学薄膜难题,因此在光学薄膜领域具有广
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原子层沉积(ALD)通过连续的饱和表面自限制反应沉积成膜,比传统光学薄膜制备技术具有更好的复形性,能有效解决复杂形貌表面沉积高质量光学薄膜难题,因此在光学薄膜领域具有广阔的发展空间。本文围绕原子层沉积的复形性展开研究,在半球透镜、圆筒内壁及多孔微结构等复杂形貌表面制备了增透膜、反射镜和滤光片,主要研究内容包括：ALD原理阐述。对ALD表面自限制特性进行了系统的研究,深入理解了ALD的复形机制。对ALD的表面化学机理展开了理论分析,详细探讨了ALD的吸附类型并分析了其对表面覆盖率的影响,阐述了ALD的三种生长模式,从而推论出了影响ALD薄膜生长的关键因素,为确定ALD最佳沉积工艺提供了理论基础。ALD制备单层Al2O3、TiO2和Ir薄膜的研究。围绕复形性对ALD制备Al2O3、 TiO2和Ir薄膜的工艺进行了探索。通过对单层薄膜样品进行反射率测量、透过率测量、椭圆偏振测试以及扫描电子显微镜(SEM)成像等光学和微结构特性的分析,验证了ALD薄膜的均匀性,明确了Al2O3、TiO2和Ir薄膜的光学特性及生长速率。并针对膜层的过渡区和TiO2的团聚现象展开了讨论。复杂形貌表面光学薄膜制备。利用ALD的复形性,以TiO2和Al2O3作为高低折射率材料,实现了平面基板双面同时沉积减反膜,并在半径为5mm的半球透镜表面完成了厚度不均匀性在1%以内的减反膜制备；在微晶玻璃圆筒内壁沉积了Ir薄膜X射线反射镜,将X射线的理论收集极限提高到2000eV；在彩色滤光片的多孔微结构中沉积了TiO2复形薄膜,实现了滤光片的颜色调制,并结合lift-off技术实现了多色显示。
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