光学薄膜,就是指在基板表面用物理或化学等方法沉积的一层或多层介电质膜,金属膜或这两类材料的组合膜,其实质是利用光的干涉原理,通过改变光的传播特性来产生增反、增透、分光、分色、截止、带通等光学现象。
1.光学薄膜,就是指在基板表面用物理或化学等方法沉积的一层或多层介电质膜,金属膜或这两类材料的组合膜,其实质是利用光的干涉原理,通过改变光的传播特性来产生增反、增透、分光、分色、截止、带通等光学现象。
薄膜光学常数
基于以上理想模型,我们来认知薄膜的光学常数,这部分包含三个参数,折射率,消光系数和散射。
2. 折射率和消光系数
折射率,定义为光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。折射率的表述式为:
N=n-ik
N为复折射率。我们平常评价材料的折射率是多少,比如二氧化硅的折射率是1.45指的n,而吸收通常通过消光系数k来表征。由棱镜把白光分成各个波长的彩色光,就是典型的应用。
3. 散射
光入射薄膜时,除了与入射角相同的反射光和满足Snell’s定律的折射光,其余的光都称之为散射光,散射主要分为三类:表面散射,体散射和界面散射。
体散射是由于膜层有结构的原因。无论是有空隙或多晶结构或柱状结构都会形成內部许多小界面,而使光无法直线通过而产生体散射。界面散射是指膜层与基板面之间或膜层与相邻膜层
之间有交错及断面而造成不连续界面所引起的散射。薄膜成长时其膜面会受基板表面所影响,一般会跟着基本的轮廓变化,加上真空状态下气流的变化,膜沉积能量及方向不同也会造成薄
膜粗糙,宏观表象就是产生薄膜表面散射的粗糙面。