什么是光学镜头离子溅射法镀膜？

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本期将继续介绍光学镜头镀膜的另一种方法——离子溅射法。在镀膜技术中，溅射是指从固体靶材上去除颗粒，为此，在真空中的等离子体中产生高能离子，并通过外部电场在目标方向上加速。离子与目标原子碰撞并形成撞击级联。如果超过约 20eV 的最小能量，则去除目标材料。一些粒子离开目标并移向基板，并在基板沉积为薄层。

这种光学镜头镀膜工艺的使用适用于很宽的波长范围的光学，可以分为不同的类型，主要通过所使用的离子源来区分，分为等离子溅射和离子束溅射两种。

等离子溅射

等离子溅射包括多种光学镜头镀膜工艺，例如磁控管、直流和射频溅射。这些工艺的共同特点是通过气体放电回收离子，施加电压并引入惰性气体（通常是氩气）来点燃等离子体，从而释放出以高动能撞击靶材的离子，从表面溶解溅射靶材原子。

磁控溅射利用磁场迫使靶材附近的电子沿靶材表面以螺旋运动方式移动。该工艺可用于生产坚硬且耐机械的光学涂层。

直流溅射则通过施加直流电压来进行，由此靶材形成负极，基板形成带正电的电极。来自等离子体的正（氩）离子撞击目标并通过冲击级联溶解目标原子，这些冲击级联沉积在基板上。

射频溅射是一种高频交变场，可在两个方向上交替加速等离子体的（氩）离子和电子。在等离子体中，高能电子比离子更快地到达自由表面。这意味着每个表面都对等离子体带负电，因此会产生自偏压。在这种方法中，氩离子也被加速到固体靶（阴极）并敲除原子。由于不必释放正电荷，因此可以将非导电材料雾化。

离子束溅射

离子束溅射 (IBS)主要用于低反射的致密层，IBS 使用与目标和底物分离的不同离子源。重单能离子（例如 40AR）产生、聚焦并垂直射向目标，以通常 5 到 20 keV 的能量进行原子化。离子撞击靶材表面，从而触发溅射靶材原子，这些原子在基板上凝结为致密涂层。基板上可达到的薄膜厚度取决于离子流、基板与靶材之间的距离、支架与靶材表面之间的角度以及雾化时间。

与 MS 溅射相比，IBS 镀膜工艺在技术上更为复杂，因此成本更高，并且主要适用于经过挑选的、要求极高的镀膜系统。