Dobór parametrów procesu technologicznego wytwarzania warstw antyrefleksyjnych na bazie MgF₂ i SiO₂ w celu zwiększenia ich efektywności
Wariant tytułu
Selection of parameters of the technological process for the production of anti-reflective layers based on MgF₂ and SiO₂ in order to increase their effectiveness
anti-reflective layer, MgF₂ thin film, SiO₂ thin film, thin film optics, AR coating
Abstrakt
Tezą pracy było wykazanie wpływu chropowatości i niejednorodności gęstości cienkiej warstwy na właściwości użytkowe powłok antyrefleksyjnych wytwarzanych metodą PVD. Głównym celem pracy było określenie wpływu parametrów technologicznych na strukturę powłok AR oraz powiązanie tych parametrów ze zjawiskami rozpraszania światła.
W rozprawie przedstawiono wyniki teoretyczne i eksperymentalne pojedynczych warstw oraz układów dwu- i trójwarstwowych, a także ustalone zależności ilościowe pomiędzy chropowatością warstw, stopniem ich krystalizacji i parametrami ich osadzania.
W pracy przedstawiono technologię fizycznego osadzania z fazy gazowej warstw fluorkowych i tlenkowych w warunkach próżniowych, a w szczególności ich właściwości fizyczne i optyczne.
Zastosowanie metod spektrofotometrycznych oraz metody spektroskopowej elipsometrii umożliwiło określenie wpływu parametrów technologicznych na strukturę powłok AR z fluorku magnezu MgF₂ i dwutlenku krzemu SiO₂ poprzez powiązanie tych parametrów ze zjawiskami rozpraszania światła wpływającymi na właściwości antyrefleksyjne systemów warstwowych.
Wyniki badań jednoznacznie wykazały wzrost efektywności systemów AR dla wyższych temperatur procesu nakładania powłoki.
Przedstawione w pracy układy trójwarstwowe i dwuwarstwowe na bazie SiO₂ i MgF₂ wykazały dobre właściwości przeciwodblaskowe zarówno w widzialnym, jak i UV zakresie widma elektromagnetycznego, co czyni je doskonałymi kandydatami do stosowania jako powłoki AR w przemyśle optyki instrumentalnej.
The thesis of the work was to demonstrate the influence of roughness and non-uniformity of thin film density on the performance of anti-reflective systems produced by the PVD method. The main purpose of this work was to determine the influence of technological parameters on the structure of AR coatings and to link these parameters with the phenomena of light scattering.
The dissertation presents the theoretical and experimental results of single layers and two- and three-layer systems, as well as the established quantitative relationships between the roughness of the layers, their degree of crystallization and the parameters of their deposition.
The paper presents the technology of physical vapor deposition of fluoride and oxide layers in vacuum conditions and their physical and optical properties in particular.
The use of spectrophotometric methods and the spectroscopic ellipsometry method made it possible to determine the influence of technological parameters on the structure of AR coatings of magnesium fluoride MgF₂ and silicon dioxide SiO₂, by linking these parameters with the phenomena of light scattering affecting the anti-reflective performance of layered systems.
The results of the research clearly indicated an increase in the efficiency of AR systems for higher temperatures of the coating application process.
Three-layer and two-layer systems based on SiO₂ and MgF₂ presented in the paper showed good anti-reflective properties in the visible and UV range of the electromagnetic spectrum, which makes them perfect candidates for use as AR coatings in optical industry.
