纳米柱状阵列减反射薄膜的研究

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1、隶．初大·警硕士学位论文万方数据纳米柱状阵列减反射薄膜的研究万方数据I冱SEARCHONNANORODARRAYANTIREFLECTIONTHINFILMSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYSunShaolingSupervisedbyProf．LouChaogangSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我

2、个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南人学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同：[作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：刍立害乙址日期：—盈2_＆5吵东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(

3、包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：毒赴亨选导师签名：万方数据摘要光学薄膜在现代工业中非常重要，在光学器件、光电子器件、半导体器件中有着广泛的应用。减反射薄膜是光学薄膜中应用范围最广‘的薄膜之一，对于降低器件表面的反射率，提高器件光电性能有着重要的作用。纳米柱状阵列薄膜因为其折射率可以随着纳米柱阵列孔隙率的变化而改变，并且可以产生折射率渐变效应，所以这种具有特殊亚波长结构的薄膜比致密薄膜有着更好的减反射效果，在宽波段范围和全角度入射时都具有很好的减反射效果，具有很好的应用价值，这也

4、使得纳米柱状阵列薄膜成为近年来的研究热点。论文主要研究了单层Ti02纳米柱状阵列薄膜和双层Ti02／Si02薄膜的的制备工艺和减反射性能。采用电子束蒸发斜角气相沉积的方式，以硅片作为基片制备了不同厚度的单层纳米柱状阵列薄膜和双层的纳米柱状阵列薄膜。通过对样品反射率的测量确定了在硅片上具有最佳减反射效果的纳米柱状阵列薄膜的厚度，并对纳米柱阵列的生长过程和结构对其减反射性能的影响进行了分析。通过电子扫描显微镜对单层纳米柱阵列薄膜观察发现，当镀膜时间大于1lmin以后斜角气相沉积得到的薄膜其纳米柱阵列结构比较明显，随着镀膜时间的增加纳米柱高度不断增加，但当镀膜时间大于50min时，纳米柱

5、会逐渐联结成片状，并且其厚度在镀膜时间为50min后67min时薄膜厚度会有所降低。结果表明，当镀膜时间为57min时，单层Ti02纳米柱状阵列薄膜厚度为264．2nm，在硅片上的减反射效果最好，在400nm到1100nm波段范围内平均反射率为8．82％，与镀制致密Ti02减反射薄膜的硅片反射率的模拟值对比我们可以发现纳米柱状阵列薄膜的减反射效果要明显好于普通致密薄膜。电子扫描显微镜对双层纳米柱阵列薄膜观察发现，不同厚度的底层纳米柱状阵列薄膜对于上层纳米柱状阵列薄膜的生长和形貌会产生比较明显的影响，这是因为蒸汽分子在沉积时会附着在已有的纳米柱顶端生长。对镀制双层纳米柱状阵列薄膜的硅

6、片反射率测量后我们可以得到蒸镀Ti02和SiO，时间均为25min时的双层薄膜减反射效果最好，在620nm到950nm波段平均反射率为8．2％。关键词：减反射薄膜，斜角气相沉积，纳米柱状阵列薄膜，宽波段减反射万方数据Abs仃actTheopticalthinfilmsplayaveryimportantroleinthemodemindustry,andiswidelyusedintheopticaldevices，photoelectricdevicesandsemiconductordevices．Theantireflectionthinfilmsareonekindofop

7、ticalthinfilms，whichcallreducethereflectionofthesurfaceoftheopticaldevicesandimprovethequalityofopticalcomponents．Thenanorodarraythinfilmhasalowerrefractiveindexandisviabletocontroltherefractiveindexthroughchangingthestructureofthenanro