超光滑光学表面的平坦化技术研究

发布时间：2017-09-16 11:34

  本文关键词：超光滑光学表面的平坦化技术研究

  更多相关文章： 平坦化技术 离子束刻蚀 表面粗糙度 平坦化层 回流

【摘要】：超光滑表面在光学、微电子、能源等各个领域都有着重要的应用,成为各国精密加工技术研究的重点。尤其在光学领域,超光滑表面成为降低散射,提高抗破坏阈值的一项关键技术。而利用离子束刻蚀抛光法制备超光滑光学表面的关键技术之一即是超光滑光学表面平坦化技术。本文主要以ZnS、KDP为基底材料来研究超光滑光学表面平坦化技术,内容主要包括了超光滑光学表面的特点、应用、加工工艺等,并针对如何在晶体表面获得粗糙度低的平坦化层进行了工艺实验,总结出一条完整的工艺路线并给出具体工艺参数。获得的主要结论如下：1)在ZnS晶体基底表面,使用P11-1500胶,在低转速600r·min-1,高转速5000r·min-1进行旋涂,固化温度150℃,时间30min。然后再经过热回流,回流温度190℃,回流时间10-20min,热回流后再进行气相回流,回流通气流量200ml·min-1,回流时间40-60min,最后可获得表面粗糙度较低并且表面疵点较少的平坦化层,表面粗糙度最低可降到1.2nm以下。使用PI1-700胶,在低转速600r·min-1,高转速3000r·min-1旋涂,后热烘温度150℃,热烘时间15min。然后再经过热回流,回流温度190℃,回流时间10-20min,最后进行气相回流,通气流量500ml·min-1,通气时间45min时可获得表面粗糙度较低并且表面疵点较少的平坦化层,表面粗糙度最低可降到1.1nm以下。2)在KDP晶体基底表面,使用P11-1500胶,在低转速600r·min-1,高转速2000r·min-1. 4000r·min-1时进行旋涂,涂胶后以80℃热烘4h固化后,以与上述同样的气相回流工艺后,可获得表面粗糙度平均在1.25nm左右的平坦化层。使用P11-700胶,高速转速在5000r·min-1时,涂胶后以80℃热烘4h固化后,以同样的气相回流工艺后,同样可获得表面粗糙度平均在1.25nm左右的平坦化层。
【关键词】：平坦化技术 离子束刻蚀 表面粗糙度 平坦化层 回流
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB306
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究背景9
• 1.2 超光滑表面的特点及主要应用9-11
• 1.3 先进超光滑表面加工工艺技术11-16
• 1.3.1 离子束刻蚀抛光技术11-13
• 1.3.2 其他超光滑加工工艺技术13-16
• 1.4 国内外研究现状16
• 1.5 课题研究的主要内容16-18
• 2 超光滑光学表面评价及测量18-22
• 2.1 超光滑光学表面的测量18-20
• 2.2 超光滑光学表面的质量评价20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 超光滑光学表面平坦化工艺的研究路线22-34
• 3.1 超光滑光学表面平坦化工艺技术路线22-24
• 3.2 材料的选取24-27
• 3.2.1 基底材料的选取24-26
• 3.2.2 平坦化层材料的选取26-27
• 3.3 超光滑光学表面平坦化技术理论概述27-33
• 3.3.1 平坦化层制备工艺原理概述27-28
• 3.3.2 聚合物旋涂工艺理论模型28-32
• 3.3.3 聚合物表面流动性质32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 聚合物旋涂工艺34-46
• 4.1 实验材料与方法34
• 4.2 初始ZNS、KDP晶体表面检测34-37
• 4.3 转速对平坦化层表面粗糙度的影响37-41
• 4.3.1 转速对ZnS基底表面平坦化层粗糙度的影响37-39
• 4.3.2 转速对KDP基底表面平坦化层粗糙度的影响39-41
• 4.4 聚合物的浓度对表面粗糙度的影响41-45
• 4.5 本章小结45-46
• 5 平坦化回流工艺46-59
• 5.1 热回流工艺46-52
• 5.1.1 热回流温度对表面粗糙度的影响46-50
• 5.1.2 回流时间对表面粗糙度的影响50-52
• 5.2 气相回流工艺52-57
• 5.2.1 通气时间对粗糙度的影响54-55
• 5.2.2 通气流量对粗糙度的影响55-57
• 5.3 本章小结57-59
• 6 结论59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文64-65
• 致谢65-67

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