薄膜基本知识

光学薄膜基础知识介绍光学薄膜是一种具有特定光学性质的薄膜材料，通常由多个不同折射率的材料层次交替排列组成。

它以其特殊的折射、反射、透射等光学性质，在光学领域中得到广泛应用。

下面将介绍光学薄膜的基础知识。

一、光学薄膜的分类1.反射膜：反射膜是一种具有高反射特性的光学薄膜，适用于折射率较高的材料上，如金属、半导体、绝缘体等。

2.透射膜：透射膜是一种具有高透射特性的光学薄膜，适用于折射率较低的材料上，如玻璃、塑料等。

二、光学薄膜的制备方法1.蒸镀法：蒸镀法是最常用的制备光学薄膜的方法之一、它通过将所需材料加热至一定温度，使其蒸发或升华，并在基板上形成薄膜。

2.溅射法：溅射法是另一种常用的光学薄膜制备方法。

它通过在真空环境中，使用离子束或电子束激活靶材料，并将其溅射到基板上形成薄膜。

3.化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种以气体化学反应为基础的制备光学薄膜的方法。

它通过将反应气体通入反应室中，在基板表面沉积出所需的材料薄膜。

三、光学薄膜的性质和应用1.折射率：光学薄膜的折射率是指光线在薄膜中传播时的折射程度，决定了光的传播速度和路径。

根据折射率的不同，可以制备出不同属性的光学薄膜，如透明薄膜、反射薄膜等。

2.反射率：光学薄膜的反射率是指光线在薄膜表面发生反射的程度，决定了光的反射效果。

反射薄膜广泛应用于光学镜片、反光镜、光器件等领域。

3.透射率：光学薄膜的透射率是指光线透过薄膜并达到基板的程度，决定了光的透射效果。

透射薄膜常用于光学滤波器、镜片涂层、光学器件等领域。

四、光学薄膜的设计与优化光学薄膜的设计与优化是制备高性能光学薄膜的关键。

根据所需的光学性质，可以通过调节不同层次的材料及其厚度，来达到特定的光学效果。

常用的设计方法包括正向设计、反向设计、全息设计等。

通过有效的设计与优化，可以实现特定波长的高反射、高透射、全反射等特性，满足不同光学器件的需求。

总结：光学薄膜是一种具有特殊光学性质的材料，广泛应用于光学领域中。

光學薄膜的基礎知識與防反射膜真空器械工業株式會社薄膜應用技術課1.光學薄膜的基礎知識1.1屈折率與分散1.2膜厚1.3重復反射1.4特性矩陣1.5等價膜2.單層防反射膜2.1單層防反射膜的理論2.2由MgF2構成的單層防反射膜3.雙層防反射膜3.1QQ型防反射膜3.2HQ型防反射膜4.3層防反射膜1.1受中間層屈折率變化的影響1.2受不均質膜的影響1.3受膜分散的影響5.4層防反射膜6.5層防反射膜7.7層防反射膜1.光學薄膜的基礎知識 1.1 屈折率与分散 屈折率光的速度是自然界的常數,在真空中光的速度C 的定值是300,000km/秒.但在透明的介質中,光的速度值卻很小. 譬如: 當在水中時,光在真空中的速度可高達75%(0.75C). 然而在玻璃中的速度僅約0.66C.真空(實用的空氣)中的光的速度与介質中的光的速度V 之間的比C ／V 稱為:其波長的光的介質屈折率. 通常用n 表示.也就是,介質中的光的速度與真空中的光的速度之間的關係為1／n.因此,水的屈折率是1.33, 玻璃的屈折率約為1.52.(圖1.1 介質中光的速度 )那麼,為何將光的速度比C ／V 命名為屈折率呢? 現在請參照圖1.2, 光從真空入射到介質後從而形成了入射角i. 真空中的波長λ0 ,介質中的波長λ的表示式如下:λ0 =λ = 但是, ν被視為光的振動數. 因此可得出:= = n ( 1.1 )(圖1.2 折射的規則 )n 值大, r 值則變小. 也就是說, n 值可決定入射到介質上的光的折射角度. 因此,把光的速度比C ／V 命名為屈折率.光的折射誘致人們產生諸多錯覺, 請看下列的事例.(1) 假如從外界來看水槽中的魚,其結果是魚比實際更接近於水面.且距離也特別近.(圖1.3 折射—例1 ; 水中的魚 )(2) 厚玻璃杯中的啤酒看起來卻比實際裝入的啤酒多.這是由於啤酒產生的光射到厚玻璃杯的兩個方向,因此可看到玻璃厚度比實際的薄. 倘若光直接照射時,肉眼立即會知曉. 如c ννV λ0λ Sin i Sin r c ν=果把它視為光從圖1.4的虛線方向射入,便會讓我們誤認為玻璃杯的外側也盛滿了啤酒.,(圖1.4 折射—例2 ; 啤酒杯 )分散不同振動數(即: 波長)的光在透明物質中是以不同的速度傳播的,所以會出現多種折射現象並且折射的量(即: 角度)會變遠. 假如利用棱鏡使光實現再次曲折,此時顏色各異的光可以清楚地分離開來. 由於光的振動數(距離)不同而產生了顏色分離的現象被稱之為：光的分散(Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ).最能充分說明分散現象的是:在自然現象中由於陽光射到空气的水滴里,發生光的反射和折射就形成了彩虹.(圖1.5 利用棱鏡實現分散 )(圖1.6 欲看到彩虹需具備的條件 )(圖1.7 利用水滴實現分散 )(i) 玻璃的分散通常情況下,透明介質的分散表達式為:n = A + ( 1.2 )但是, A 、B 、C 是用物質固有的常數表示, 如對具有代表性的玻璃( BK7、SF6 )進行計算,可得出 圖1.8 與 圖1.9的結論.(圖1.8 玻璃BK7的分散狀況 )(圖1.9 玻璃SF6的分散狀況 )如對各種玻璃中的光的速度進行比較可得知: 波長800nm 的光相對於波長400nm 的光,其BK7 約快1.3%, SF6 約快 4.5%.(ii) 鍍膜物質的分散具有光學性質的透明鍍膜物質“誘電體＂同樣會發生分散,特別是作為高屈折率材料被人們廣泛使用的T i O 2 /Z r O 2兩物質分散的程度更大.基板BK7鍍了1層膜厚nd=3λ0／4 (λ0 = 650nm )的T i O 2, 其分光透過率特性如圖1.10 (圖1.10 基板BK7鍍上T i O 2 nd=3λ0／4 膜層的分光透過率特性λ0 = 650nm )λ-B C從圖1.10可得出T i O2的屈折率分散式:n = 2.331 + 無分散時,正如圖1.11曲線B 所示,波長650nm 極值以外的各波峰(peak)所顯示的波長值不同於有分散時的狀況(已發生偏移). 另外,無分散時,波長650nm 与390nm 的極值透過率相同.另: 圖1.12中已列舉出各種鍍膜物質的透過波長範圍表. 在膜設計時理當考慮波長分散. (圖1.11 基板BK7鍍上T i O 2 nd=3λ0／4 膜層的理論分光透過率特性λ0 = 650nm ) (圖1.12 各種鍍膜物質的透過波長範圍表 )1.2 膜厚如前項所述,光的速度會受介質的不同而變化.但它的振動數卻不變. 如圖1.13所示的那樣,如把各類波長以λ0 ,λ; 速度以c , v ; 光的振動數以ν表示,其介質的屈折率n 為:n = = =∴ λ= λ0 ／n(圖1.13 真空与介質的關係 )也就是,屈折率n 的介質中的波長λ比真空中的波長λ0小. 因此,在屈折率n 的介質中所包含的距離d 的波數是:= 真空狀態下nd 的距離中所包含的波形數是相同的.也就是指,把屈折率n 的介質中的長度d 換算成真空中的話,就相當於光學上的nd. 因此, nd 也稱作光學距離或是光學膜厚. 在光學薄膜中僅僅把它單純地稱之為膜厚時,通常指的光學膜厚.這類光一旦通過幾何學中的膜厚d 的介質,它在真空中的波動与位相差δ的關係為:δ= × d = × nd ( 1.3 )= [ 自由空間中的傳播系數 ( ) ] × [ 介質中的光路 ( nd ) ]λ- 317.72213.888 λ0ν λνc νλ0 λ d λ nd λ02π λ λ0 2π λ02π在光的干擾原理中,此位相差δ極其重要. 在光學方面,透明薄膜的光學性質(分光特性)是 由於膜厚nd 与真空中的波長而形成了此特徵.1.3 重復反射兩面平行且在無吸收的介質(屈折ns )中, 當光垂直入射,則會產生像圖1.14在2個界面重復反射,剩餘的則作為透過光向外射出. 倘若把各界面的反射率視為R 0 , R 1 ,其反射光為:I 1 = I 0 R 0I 2 = I 0 ( 1 - R 0 ) 2 R 1I 3 = I 0 ( 1 - R 0 ) 2 R 1 2 R 0↓於是透過光則為:I 1 t = I 0 ( 1 - R 0 ) ( 1 - R 1 )I 2 t = I 0 ( 1 - R 0 ) R 1 R 0 ( 1 - R 1 )I 3 t = I 0 ( 1 - R 0 ) R 1 2 R 0 2↓因此,全反射光ΣR 為:ΣR = I 1 + I 2 + I 3 + ．．．= I 0 [ R 0 + ( 1 – R 0 ) 2 R 1 { 1 + R 1 R 0 + R 1 2 R 0 2 +．．．}] I 0 { R 0 +} = I 0∴反射率R = ( 1.4 )另外,全透過光ΣT 是:ΣT = I 1 t + I 2 t + I 3 t + ．．．= I 0 ( 1 – R 0 ) ( 1 – R 1 ) ( 1 + R 0 R 1 + R 0 2 R 1 2 +．．． ) ( 1 - R 0 ) 2 × R 11 - R 1 R 0 ～R 0 + R 1 - 2R 1 R 0 1 - R 1 R 0R 0 + R 1 - 2R 1 R 0 1 - R 1 R 0I 0= I 0∴透過率T =( 1.5 )介質兩面的反射率相等時, 公式 ( 1.4 ) 與 ( 1.5 )中,假設R 0 = R 1 , 則反射率為:反射率R = ( 1.6 )透過率T = ( 1.7 )另外, 單面的反射率R 0 為:R 0 = ( ) 2( 1.8 ) 使用公式( 1.8 ) 與 ( 1.6 )計算: 當光垂直入射到透明玻璃表面時的單面以及兩面的反射率,可得出像表1.1那樣的數值.屈折率ns = 1.50的單面反射率是4.0%, 然而在兩面時並非為它的2倍8.0%, 卻是7.69%. 表1.1 各種玻璃的反射率1.4 特性矩陣 (ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｍａｔｒｉｘ )我們把不同介質的薄膜重疊多層, 使其境界面的反射光相互干擾的物體稱之為多層薄膜. 在多層膜中對於所期望的光學特性而未能滿足時,則采取增加膜層數的方式得以解決. 解析這類多層膜的光學特性的方法不勝枚舉,其中一種是: 使用極其有效的矩陣.詳細資料可參見文獻．書籍,在此只針對其概念以及它的實用性進行說明.( 1 - R 0 ) ( 1 – R 1 ) 1 - R 1 R 0 ～ 1 - R 1 - R 0 + R 1 R 0 1 - R 1 R 0 1 - R 1 - R 0 + R 1 R 0 1 - R 1 R 0 2R 01 + R 0 1 + R 0 1 - R 0 ( 1 - R 0 ) 2～1 + n s 1 – n s波長λ的光鍍在透明基板(屈折率ns)上所產生的屈折率n, 當垂直入射到幾何學中膜厚d 的無吸收．均質膜時,其光學特性矩陣是:M = cos δ sin δ ( 1.9 ) in sin δcos δ= m 11 im 12im 21 m 22但它的表達式則為:δ= × nd通常我們把它稱為特性矩陣或Ｈｅｒｐｉｎ ｍａｔｒｉｘ.此時,反射率R 与透過率T 為:R = ( 1.10 )T = ( 1.11 )如圖1.15所示, 多層膜中各層的特性矩陣分別為:M k , M k-1 , ．．．M 2 , M 1 時,其多層膜的光學性質是各矩陣的積:M = M k × M k-1 ×．．．M 2 × M 1( 圖1.15 k 膜層 )= Ai b i c D公式(1.10): 假如m 11 = A, m 12 = B, m 21 = C, m 22 = D, 那麼k 層膜的反射率便能輕易求解. 下面我們來關注一下位相δ. 固定λ後再使膜厚nd 發生變化,只有在膜厚變化的情況下才能計算出反射率與透過率. 相反,在固定膜厚nd 後再使λ發生變化,此時波長的反射率與透過率的變化(分光特性)便可計算出來. n i 2πλ(m 11 - ns × m 22 ) 2 + ( ns × m 12 - m 21 ) 2 (m 11 + ns × m 22 ) 2 + ( ns × m 12 + m 21 ) 2(m 11 + ns × m 22 ) 2 + ( ns × m 12 + m 21 ) 241.5 等價膜(ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ)在設計．制作多層薄膜時, 根據基板的屈折率選用持有所期望的屈折率之鍍膜藥材.為解決此問題,下記方法請掌握並靈活運用. (混合膜的方法)(1) 在真空中屈折率各異的2種物質已同時鍍膜.(2) 空氣中2種物質按照適當的重量比混合後再進行鍍膜.但是生產線若想制造出持有所期望的屈折率的混合膜,在再現性方面卻是很難實現的.為避免此類情況的發生, 与混合膜可媲美的是”等價膜”. 高低2種屈折率的物質被對稱地組合成三層膜,此時一波長的光可用均質膜替代(Ｈｅｒｐｉｎ定理) .當與光的波長相比較它的膜厚非常小時,比如等價膜厚在λ／4以下時,光學膜厚的變化對其等價屈折率波及的影響比預計小.像這類等價膜,在一定波長範圍內,它具有與均質膜相似的等價特性.也就是,如使用可互換的2種物質,就能夠制造出持有所期望的屈折率的薄膜.如圖1.16所示,當出現屈折率n 1, n 2 的對稱型3層交替層時,它的特性矩陣M 為: cos δ1 sin δ1 cos δ2 sin δ2 in 1 sin δ1cos δ1 in 2 sin δ2 cos δ2cos δ1 sin δ1 in 1 sin δ1cos δ1cos △sin △ in 1 sin δ1 cos △圖1.16 等價膜但它的關係則表示為:δ1 = ×ｎ1 ｄ1 , δ2 = ×ｎ2 ｄ2 , △= N D N 稱為等價屈折率, △稱為等價位相角.ni M = ×n i ni Ni = 2π λ 2πλ2πλ此時,當ｎ1＜ｎ2時,則ND=λ／4. 具體請參照ｎ1ｄ1 , ｎ2ｄ2的求解程式後再實際運用.該程式如圖1.17所示. 變量U与膜厚比2ｎ1ｄ1／ｎ2ｄ2、變量k1和k2与λ／4以及變量N3之間的膜厚系數(ｎ1ｄ1 = k1×λ／4) 皆被稱為等價屈折率.(圖1.17 對稱3層型等價膜的膜厚計算程式)由MgF2 (ｎ1 = １．３８)与Z r O2 (n = ２．０)構成的對稱3層型等價膜的膜厚与等價屈折率之間的關系請參照圖1.18.圖1.19是以眼鏡鏡片為代表的3層防反射膜(基板－A12 O3－Z r O2－MgF2 ) 的分光反射率特性, 再者, 將第1層的A12 O3 (ｎ= １．６１) 換成由MgF2与Z r O2構成的等價膜後,其分光反射率特性如圖1.20所示. 兩者比較後可得知, 雖說短波長和長波長之間存在些許差異,但由於等價膜的關係卻使它變得非常實用.(圖1.18 對稱3層型等價膜的膜厚與等價屈折率)[圖1.19 ng = 1．52, ｎ1 = 1．61(A12 O3),ｎ2 = 2．0(Z r O2) ](圖1.20 將A12 O3更換成由MgF2与Z r O2構成等價膜之分光反射率特性)* 間接輸入時如字面那樣它是指材質的種類數.ＡＩＲ／（ＨＬ）3ＨＨ（ＬＨ）5 ／ＮＳ1 2 3 4因此,此時材質的種類分4種. ( ＨＯＷ ＭＡＮＹ ＭＡＴＥＲＩＡＬ)在鍍膜(例如Ｈ,Ｌ等) 時,各鍍膜的材質与膜厚必須相同. 當然,Ｈ与Ｌ即使不同也沒關系.由此可見,材質相同但厚度不同時,可以直接輸入.下列例題是針對間接輸入進行了說明. (參見ＥＸ－１)ＤＩＲＥＣＴ ＩＮＰＵＴ（Ｏ） ＯＲ ＮＯＴ（１）在上記括號中輸入１例題的鍍膜模式是:ＮＳ／（ＨＬ）2ＨＨ（ＬＨ）2 ／ＮＳ1 2 3故材質種類變為3. ( ＨＯＷ ＭＡＮＹ ＭＡＴＥＲＩＡＬ)接下來在以下ＨＯＷ ＭＡＮＹ ＭＡＴＥＲＩＡＬ中輸入指定的鍍膜材質個數(例：３).各種鍍膜每種鍍膜名稱(Ｈ,Ｌ等由用戶定義), 膜厚(Ｎ×Ｄ,波長單位,基板的厚度也需象徵性地輸入,故此時輸為0即可), 鍍膜材質名(基板本身的玻璃名).鍍膜名稱的命名不能重復. (詳見示例)待以上內容輸入完畢後,有關鍍膜材質,基板玻璃的信息假如“鍍膜材質登錄文檔＂中沒有指定材質名時,便會出現ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＮＡＭＥ ＥＲＲＯＲ的錯誤警告,此刻則需要手動輸入屈折率及吸收系數. 按理說已登錄的鍍膜材質或是玻璃的輸入設定在出現輸入錯誤(ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＮＡＭＥ ＥＲＲＯＲ) 時,象徵性的輸入適當的值,待各種初期data均輸入完成後,根據ＭＩＮcommand再輸入即可解除. 膜厚輸入錯誤時,則使用ＮＤＩcommand訂正.屈折率以及吸收系數在輸入時,該程式已將屈折率設定為ｎ,吸收系數設定為ｋ,一般情況下需考慮波長分散性, 因此, 其數值(俗稱內插法) 如下:ｎ2= ａ0 +ａ1λ+ａ2λ2 +ａ3／λ2 +ａ4／λ4 +ａ5／λ6 +ａ6／λ8ｋ= MAX ｂ0 +ｂ1λ+ｂ2λ2 +ｂ3／λ2 +ｂ4／λ4 +ｂ5／λ6 +ｂ6／λ8上記是使用各7個最大系數ａ0 ~ａ6 , ｂ0 ~ｂ6所構成的公式. “從層次低~何項止”可指定輸入.※名詞解釋插值法又稱“內插法”，是利用函數f (x)在某區間中若干點的函數值，作出適當的特定函數，在這些點上取已知值，在區間的其他點上用這特定函數的值作為函數f (x)的近似值，這種方法稱為插值法。

ITO薄膜基础知识分析首先，ITO薄膜的成分主要由铟（Indium）和锡（Tin）的氧化物组成，具有良好的导电性和透明性。

一般情况下，ITO薄膜的成分为90%的铟和10%的锡，但也有一些特殊需求的情况下会有不同的组成比例。

其次，ITO薄膜的制备可以通过物理气相沉积（Physical Vapor Deposition, PVD）和化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）等方法进行。

在PVD方法中，常用的制备技术有直流磁控溅射（Direct Current Magnetron Sputtering）和电子束蒸发（Electron Beam Evaporation）等。

而在CVD方法中，主要有热氧化法（Thermal Oxidation）和化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition）等。

这些制备方法在ITO薄膜的导电性和透明性方面具有一定的影响。

同时，ITO薄膜的导电性和透明性是其最重要的特点。

由于ITO薄膜的成分及制备方法等因素的影响，其导电性和透明性可以通过调节薄膜的成分比例、制备参数等来优化。

通常情况下，ITO薄膜的透明度可达到80%以上，而其导电性可以达到10^3到10^4Ω/□（Ω/□是单位面积内的电阻值），满足了大部分电子产品的要求。

此外，ITO薄膜还具有较好的耐腐蚀性和耐热性。

对于电子产品而言，耐腐蚀性是非常重要的特性之一，因为一些触摸屏、液晶显示器等电子产品会接触到一些化学物质，因此要求薄膜具有较好的耐腐蚀性。

而耐热性则是由于一些电子产品在使用过程中会产生较高的温度，要求薄膜具有较高的耐热性，不易受热影响变形或损坏。

最后，ITO薄膜还具有一些其他的特性。

例如，由于ITO薄膜具有较好的导电性和透明性，因此可以作为电极材料广泛应用于太阳能电池中，提高太阳能电池的能量转换效率。

此外，ITO薄膜还具有一定的抗反射性能，可以用于减少显示器或触摸屏表面的反射，提高显示效果和触摸感应的精准度。

塑料薄膜知识点总结一、塑料薄膜的特性1. 轻便灵活：塑料薄膜具有很高的柔韧性和可塑性，可以轻松地用于包装、覆盖和装饰等领域。

2. 耐腐蚀：塑料薄膜具有很好的抗化学腐蚀性能，可以保护包装物品不受外界的侵蚀。

3. 透明度好：塑料薄膜透明度好，可以有效展示包装物品的外观和内部情况，增加商品的吸引力。

4. 防潮保鲜：塑料薄膜具有很好的防潮性能，可以有效保鲜食品，延长其保质期。

5. 可印刷性：塑料薄膜表面平整，可以进行印刷，美化包装，增加宣传效果。

二、塑料薄膜的生产工艺1. 原料准备：塑料薄膜的主要原料为聚乙烯、聚丙烯等塑料颗粒，经过一系列的加工处理制成薄膜。

2. 挤出成型：通过挤出机将塑料颗粒加热熔融，然后通过模头挤出，形成塑料薄膜。

3. 拉伸和压延：经过挤出成型后的塑料薄膜需要经过拉伸和压延工艺，使其更加平整、均匀。

4. 冷却固化：经过拉伸和压延后的塑料薄膜需要进行冷却固化，使其形状稳定。

5. 检验包装：对生产好的塑料薄膜进行质量检验，符合标准要求后进行包装。

三、塑料薄膜的应用领域1. 包装：塑料薄膜广泛应用于商品包装领域，如食品包装、化妆品包装、医药包装等。

2. 农业：塑料薄膜可以用于农业覆盖膜、温室大棚膜、果蔬保鲜膜等，提高农产品产量和质量。

3. 医疗：塑料薄膜可以用于医用手术衣、一次性医疗制品包装等，保障医疗卫生安全。

4. 建筑：塑料薄膜可以用于建筑隔离膜、防水膜、保温膜等，提高建筑材料的使用性能。

5. 电子：塑料薄膜可以用于电子产品包装、绝缘材料等，保护电子产品的安全性。

四、塑料薄膜的环保问题1. 可降解性：传统的塑料薄膜在自然环境中分解需要数百年，对环境造成严重污染。

2. 循环利用：塑料薄膜可以通过回收再生利用的方式，减少对自然资源的消耗，降低环境压力。

3. 生产工艺：采用绿色环保的生产工艺，减少废气废水的排放，降低环境污染。

4. 替代品研发：研发符合环保要求的替代品，如可降解塑料薄膜、环保包装材料等。

第一章 1.真空的定义及其度量单位 概念：利用外力将一定密闭空间内的气体分子移走，使该空间内的气压小于 1 个大气压，则该空间内的气体的物理状态就被称为真空。

真空，实际上指的是一种低压的、稀薄的气体状态。

目前标准大气压定义：0摄氏度时，水银密度13.59509g/cm 3， 重力加速度 980.665cm/s 2时，760 mm 水银柱所产生的压强为1标准大气压。

1atm=1.01*105Pa=760Torr=1.0133*106 微巴 低真空 105-102 气态空间近似为大气状态，分子以热运动为主，分子之间碰撞频繁。

低真空，可以获得压力差而不改变空间的性质。

中真空102-10-1 中真空，气体分子密度与大气状态有很大差别。

气体分子的流动从黏滞流状态向分子状态过渡，气体对流现象消失。

气体中带电离子在电场作用下， 产生气体导电现象。

（离子镀、溅射镀膜等气体放电和低温等离子体相关镀膜技术） 高真空10-1-10-5 容器中分子数很少，分子平均自由程大于一般容器的线度，分子流动为分子流，分子与容器壁碰撞为主，在此真空下蒸发材料，粒子将按直线飞行。

（拉制单晶、表面镀膜、电子管生产） 超高真空 10-5-10-9 气体分子数更少，几乎不存在分子间碰撞，此时气体分子在固体表面上是以吸附停留为主。

入射固体表面的分子数达到单分子层需要的时间也较长，可以获得纯净表面。

（薄膜沉积、表面分析…) 极高真空 《10-9 气体分子入射固体表面的频率已经很低，可以保持表面洁净。

适合分子尺寸加工及纳米科学的研究。

理想气体状态方程： 1. 最可几速率 讨论速度分布Tn P k =T m PV R M=M RT M RT m kT v m 41.122===2. 平均速率 计算分子运动平均距离 M RT M RT m kT v a 59.188===ππ2.每个气体分子在与其它气体分子连续2次碰撞之间运动经历的路程称为分子自由程。

ITO薄膜基础必学知识点
以下是ITO薄膜基础必学的知识点：
1. ITO膜的组成：ITO（Indium Tin Oxide）薄膜由铟、锡和氧组成。

2. ITO膜的制备：常用的制备方法有磁控溅射法、电弧离子镀法、溶
胶-凝胶法等。

3. ITO薄膜的特性：ITO薄膜具有良好的透明性、导电性和光学性能。

4. ITO薄膜的透明性：ITO薄膜在可见光范围内具有较高的透过率。

5. ITO薄膜的导电性：ITO薄膜的导电性主要来自于氧化铟和氧化锡
中的自由电子。

6. ITO薄膜的光学性能：ITO薄膜具有较高的折射率和较低的反射率，可用于制备具有抗反射性能的光学器件。

7. ITO薄膜的应用：ITO薄膜广泛应用于平板显示器、太阳能电池、
触摸屏、EMI屏蔽等领域。

8. ITO薄膜的缺点：ITO薄膜存在溶解性、机械性能差和成本较高等
缺点。

9. ITO薄膜的改性：为了克服ITO薄膜的缺点，可以通过掺杂其他金
属或合金、表面镀膜等方法来改善其性能。

10. ITO薄膜的未来发展：随着电子产品对透明导电膜需求的增加，ITO薄膜的研究和应用将持续发展进步。

ITO薄膜基础知识一、ITO薄膜的概念ITO薄膜是Indium Tin Oxides的缩写。

作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射，紫外线及远红外线。

因此，喷涂在玻璃，塑料及电子显示屏上后，在增强导电性和透明性的同时切断对人体有害的电子辐射及紫外、红外。

ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标:电阻率和透光率.二、ITO薄膜的应用ITO薄膜具有优良的光电性能,对可见光的透过率达95%以上,对红外光的反射率70%,对紫外线的吸收率≥85%,对微波的衰减率≥85%,导电性和加工性能极好,硬度高且耐磨耐蚀,因而在工业上应用广泛,在高技术领域中起着重要作用。

主要用途有:（一）用于平面显示ITO薄膜的透明导电性及其良好的电极加工性能,所以它作为液晶显示器用的透明电极获得高速发展,约占功能膜的50%以上,例如液晶显示(LCD)、LED、电致发光显示(ELD)、电致彩电显示(ECD)等。

随着液晶显示器件的大面积化、高等级化和彩色化,LCD将超过CRT 成为显示器件中的主流产品。

因而ITO 薄膜主要用于高清晰度的大型彩电、计算器、计算机显示器、液晶和电子发光屏幕等。

（二）用于触摸屏目前市场上，使用ITO材料的电阻式触摸屏和电容式触摸屏应用最为广泛。

1、电阻式触摸屏薄的ITO透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性会变差。

在PET聚脂薄膜上沉积时，反应温度要下降到150度以下，这会导致ITO氧化不完全，之后的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里，它单位面积阻抗因为自氧化而随时间变化。

这使得电阻式触摸屏需要经常校正。

电阻式触摸屏的多层结构会导致很大的光损失，对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题，但这样也会增加电池的消耗。

电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜，反应灵敏度也很好。

2、电容式触摸屏电容式触摸屏也需要使用ITO材料，而且它的功耗低寿命长，自从Apple推出iPhone后，友好人机界面、流畅操作性能使电容式触摸屏受到了市场的追捧，各种电容式触摸屏产品纷纷面世。

塑料薄膜的基本知识塑料薄膜是一种常见而又广泛使用的材料，它可以用于包装、保护、密封、隔离等工业领域。

下面我们来讲述一下关于塑料薄膜的基本知识。

1. 塑料薄膜的定义和分类塑料薄膜是指由塑料制成的厚度很小、柔软而有韧性的片状材料。

它们可以分为各种不同的类型，例如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚酯（PET）等。

2. 塑料薄膜的制造方法通常，塑料薄膜是通过挤压法或薄膜吹塑法制成的。

挤压法是将塑料颗粒通过高温挤出机进行挤压成薄膜。

而薄膜吹塑法则是将塑料颗粒加热并将其吹成膜，这个过程主要是通过空气压力将熔化的材料吹成薄膜的形状。

3. 塑料薄膜的特性塑料薄膜的特性不仅取决于它所制成的材料类型，同时还和薄膜的制造方法和厚度有关。

通常，塑料薄膜具有以下特性：（1）柔软性：这种材料具有较强的柔性和韧性，可以适应不同的形状。

（2）耐水性：它能够抵抗水蒸汽和水分的侵蚀，保持其物理性质不变。

（3）耐光性：塑料薄膜不易分解和褪色，并能够抵抗紫外线的照射。

（4）透明度：由于其通透性，塑料薄膜可以用来制造透明的包装材料，使内部物品清晰可见。

（5）防潮性：塑料薄膜可以防止水气渗透，保持内部物品的干燥状态。

（6）耐磨性：塑料薄膜具有很好的耐磨性能，可以经受多种切割和折叠的使用。

4. 塑料薄膜的应用由于其各种特性和易于加工的属性，塑料薄膜被广泛应用于不同的领域，例如：（1）包装：塑料薄膜通常用来包装一些易碎或需要保鲜的物品，如鲜花、蔬菜、水果、药品等。

（2）建筑：塑料薄膜被用来制造大型的遮阳篷、隔墙、外墙等。

（3）医疗：在医疗领域，塑料薄膜被用来制作医疗器械、药店袋、手术室用品等，因为它们具有防水性、透明度和易于消毒的特性。

5. 塑料薄膜的环保问题尽管塑料薄膜在各种领域被广泛使用，并且在一个短暂的使用过程中经常被再利用，但它们也产生了一些环境问题。

由于它们难以分解，因此在不当处理的情况下，它们可能会成为有害的污染物。

因此，我们应该采取措施来减少使用塑料薄膜并使其可循环利用，例如回收、重复利用或使用环保材料。

聚酰亚胺情况介绍一、概述聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是“解决问题的能手(protion solver) ”，并认为“没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术”。

二、聚酰亚胺的性能1、全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在500℃左右。

由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达到600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。

2、聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦中不会脆裂。

3、聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亚胺的薄膜(Kapton)为170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺(Upilex S)达到400Mpa。

作为工程塑料，弹性膜量通常为3～4Gpa，纤维可达到200Gpa，据理论计算，均苯二酐和对苯二胺合成的纤维可达500Gpa，仅次于碳纤维。

4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解，这个看似缺点的性能却使聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，例如对于Kapton薄膜，其回收率可达80～90%。

改变结构也可以得到相当耐水解的品种，如经得起120℃下500小时水煮。

5、聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5～3×10-5/℃，岳子热塑性聚酰亚胺在3×10-5/℃，联苯型可达1×10-6/℃，个别品种可达1×10-7/℃。

6、聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90%。

7、聚酰亚胺具有良好的介电性能，介电常数为3.4左右，引入氟，或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到 2.5左右。

1.1薄膜概述作业题：什么是薄膜1.薄膜的定义（1）：由单个的原子、离子、原子团无规则地入射到基板表面，经表面附着、迁徙、凝结、成核、核生长等过程而形成的一薄层固态物质。

定义（2）：采用特定的制备方法在基板表面上生长得到的一薄层固态物质。

·薄膜的尺度：通常：薄膜< 1μm 厚膜>10μm·微电子电路的工艺有哪些方法实现？答：光刻、镀膜、电子束。

1.2 薄膜结构和缺陷作业题：蒸发薄膜微观结构随基片温度的变化如何改变？低温时，扩散速率小，成核数目有限，形成不致带有纵向气孔的葡萄结构;随着温度升高，扩散速率增大，形成紧密堆积纤维状晶粒然后转为完全之谜的柱状晶体结构;温度再升高，晶粒尺寸随凝结温度升高二增大，结构变为等轴晶貌。

其他：·薄膜主要缺陷类型及特点？薄膜的缺陷分为:点缺陷(晶格排列出现只涉及到单个晶格格点，典型构型是空位和填隙原子，点缺陷不能用电子显微镜直接观测到，点缺陷种类确定后，它的形成能是一个定值)、位错(在薄膜中最常遇到，是晶格结构中一种“线性”不完整结构，位错大部分从薄膜表面伸向基体表面，并在位错周围产生畸变)、晶格间界(薄膜由于含有许多小晶粒，故晶粒间界面积比较大)和层错缺陷(由原子错排产生，在小岛间的边界处出现，当聚合并的小岛再长大时反映层错缺陷的衍射衬度就会消失)。

·薄膜晶粒织构（组织结构）模型：（能区分）·薄膜结构是指哪些结构？其特点是什么？（1）薄膜结构：组织结构（包含无定形结构、多晶结构、纤维结构、单晶结构）、晶体结构、表面结构。

（2）特点：组织结构：薄膜的结晶形态晶体结构：多数情况下，薄膜中晶粒的晶格结构与体材料相同，只是晶粒取向和晶粒尺寸不同，晶格常数也不同。

表面结构： a、呈柱状颗粒和空位组合结构；b、柱状体几乎垂直于基片表面生长，而且上下端尺寸基本相同；c、平行于基片表面的层与层之间有明显的界面；1.3 薄膜的形成作业题：1.薄膜生长的三个过程一、吸附、表面扩散与凝结过程二、核形成与生长过程三、连续薄膜的形成（岛形成与生长过程。

塑料薄膜基本知识塑料薄膜基本知识塑料薄膜是一种常用的包装材料，它具有轻巧、耐磨、防水等优良特性，广泛应用于食品、医药、日化等行业。

本文将就塑料薄膜的基本知识进行详细介绍。

一、塑料薄膜的分类1.按用途分类：按用途，可分为食品包装用膜、工业包装用膜、医用包装用膜、农用包装用膜、建筑保护用膜等。

2.按材质分类：按材质，可分为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、聚乙烯醇膜等。

3.按生产方式分类：按生产方式，可分为吹塑薄膜、挤塑薄膜、复合薄膜等。

二、塑料薄膜的性能指标1.外观质量：包括透明度、平整度、无色点、无瑕疵等。

2.物理机械性能：包括强度、拉伸率、撕裂强度、抗刺破性、热封性等。

3.化学性质：包括抗氧化性、抗紫外线、抗静电、耐久性等。

4.安全卫生性能：包括无毒无味、无异味、不污染食品等。

三、塑料薄膜的应用1.食品包装：塑料薄膜广泛应用于食品包装领域，如薯片包装、豆制品包装、肉类包装等。

2.药品包装：医用包装薄膜用于制备药瓶、药盒，具有耐高温、耐化学药品腐蚀等优点。

3.日化用品包装：洗发水、沐浴露等日化用品多采用塑料薄膜包装，具有防水、易清洗等特点。

4.文化用品包装：如书籍、音像制品等包装，以透明塑料膜为主，具有纸张包装难以达到的防水性能。

5.基础设施建设：塑料薄膜具有隔水、防水、隔离、防草等保护作用，应用于地基防渗、塑料温室大棚、水池防渗等领域。

四、塑料薄膜的环保问题随着环境保护意识的增强，塑料薄膜的环保问题也日益受到关注。

塑料薄膜在制造、使用和处理的过程中都有可能造成环境污染。

因此，产业协会和政府相关部门应引导生产企业加强环保意识，推广生产环保型塑料薄膜，并加强塑料薄膜回收、利用。

总之，塑料薄膜是一种非常重要的包装材料，具有广泛的应用前景，但同时也需要引起人们的环保意识。

希望在未来的发展中，生产企业和政府部门共同努力，推广更加环保的塑料薄膜，共同创造一个更加美好的生活环境。

ITO薄膜基础知识一、ITO薄膜的概念ITO薄膜是Indium Tin Oxides的缩写。

作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射，紫外线及远红外线。

因此，喷涂在玻璃，塑料及电子显示屏上后，在增强导电性和透明性的同时切断对人体有害的电子辐射及紫外、红外。

ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标:电阻率和透光率.二、ITO薄膜的应用ITO薄膜具有优良的光电性能,对可见光的透过率达95%以上,对红外光的反射率70%,对紫外线的吸收率≥85%,对微波的衰减率≥85%,导电性和加工性能极好,硬度高且耐磨耐蚀,因而在工业上应用广泛,在高技术领域中起着重要作用。

主要用途有:（一）用于平面显示ITO薄膜的透明导电性及其良好的电极加工性能,所以它作为液晶显示器用的透明电极获得高速发展,约占功能膜的50%以上,例如液晶显示(LCD)、LED、电致发光显示(ELD)、电致彩电显示(ECD)等。

随着液晶显示器件的大面积化、高等级化和彩色化,LCD将超过CRT 成为显示器件中的主流产品。

因而ITO 薄膜主要用于高清晰度的大型彩电、计算器、计算机显示器、液晶和电子发光屏幕等。

（二）用于触摸屏目前市场上，使用ITO材料的电阻式触摸屏和电容式触摸屏应用最为广泛。

1、电阻式触摸屏薄的ITO透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性会变差。

在PET聚脂薄膜上沉积时，反应温度要下降到150度以下，这会导致ITO氧化不完全，之后的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里，它单位面积阻抗因为自氧化而随时间变化。

这使得电阻式触摸屏需要经常校正。

电阻式触摸屏的多层结构会导致很大的光损失，对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题，但这样也会增加电池的消耗。

电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜，反应灵敏度也很好。

2、电容式触摸屏电容式触摸屏也需要使用ITO材料，而且它的功耗低寿命长，自从Apple推出iPhone后，友好人机界面、流畅操作性能使电容式触摸屏受到了市场的追捧，各种电容式触摸屏产品纷纷面世。

BOPET薄膜基础知识与应用一．主要内容（一）BOPET薄膜性能介绍（二）薄膜性能对后加工的影响★BOPET薄膜性能介绍1. 外观质量1.1巡检项：此项应由当班班长根据拉伸工巡回检查记录及自查情况如实填写，并尽可能用数据描述外观质量，如记录缺陷的位置、数量等信息。

1.2抽检项：此项为半成品检验员对截取的大卷膜表层样进行抽检自查，并如实填写检查情况，对发现的外观质量缺陷用数据描述出来。

2 物化性能2.1厚度•厚度是薄膜最基本的品质指标之一，厚度的均匀性直接影响到薄膜的外观形象以及内在性能，因此必须严加控制这一指标。

其判定标准有以下几项：（1）平均厚度：指整卷膜厚度的算术平均值，通常称为实际厚度，亦通常与标称厚度有一定的偏差。

（2）标准偏差：用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。

（3）厚度公差：是指整卷膜的最大和最小厚度值与平均厚度的正负差值。

2.2 光学性能2.2.1 雾度是薄膜的光学指标之一，是表征薄膜的清晰透明或混浊的程度，是透过薄膜而偏离入射光方向的散射光通量与投射光通量的百分比。

雾度的影响因素很多，主要有薄膜配方、工艺参数等。

2.2.2 透光率透光率是指透过薄膜的光通量与入射到薄膜表面上的光通量的百分比。

2.2.3 光泽度光泽度用来表示薄膜表面平整、光亮的程度。

光泽度可通过对光线的反射能力来测定。

当薄膜表面光滑平整时，对光线的镜面反射能力强，光泽度就高；当薄膜表面从微观上看表现比较粗糙时，光线对镜面反射能力弱，光泽度就低。

常规PET膜主要测试45°折射角。

一般角度越小测试值越大。

2.2.4 光学性能的影响因素•原辅料（大有光切片、母料切片）•（1）控制原辅料的结晶度•（2）控制母料开口剂的折光指数、粒径、形状等。

•工艺条件•（1）控制拉伸定向后薄膜的结晶度（工艺参数）。

•（2）控制开口剂的用量，以低量有效为原则，保证薄膜收/放卷顺利、薄膜间不粘连2.3 热学性能2.3.1 热收缩率•热收缩率是表征薄膜在受热情况下的尺寸稳定性，也即薄膜受热变形的程度，亦可反映薄膜的耐温性能。

软包装材料之——塑料薄膜基本知识塑料薄膜是一种常见的软包装材料，广泛应用于食品、医药、化妆品、日用品等行业。

本文将介绍塑料薄膜的基本知识，包括材料种类、特性和应用领域等方面。

一、塑料薄膜的种类塑料薄膜根据材料的不同可以分为多种类型，常见的有聚乙烯(PE)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜、聚酯(PET)薄膜等。

每种塑料薄膜都具有不同的特性和适用范围。

1. 聚乙烯(PE)薄膜：具有良好的柔韧性和透明度，常用于食品包装和农业覆盖薄膜。

根据密度的不同，聚乙烯薄膜可分为高密度聚乙烯(HDPE)薄膜、低密度聚乙烯(LDPE)薄膜和线型低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜等。

2. 聚丙烯(PP)薄膜：具有较好的透明度和刚性，常用于食品包装、药品包装和文具用品包装。

聚丙烯薄膜还可以加工成热封膜、拉伸膜等不同形式。

3. 聚氯乙烯(PVC)薄膜：具有良好的透明度和耐候性，常用于药品包装、化妆品包装和电子产品包装等。

聚氯乙烯薄膜还可以加工成各种颜色和花纹的装饰膜。

4. 聚酯(PET)薄膜：具有良好的机械性能和热封性能，常用于食品包装、电子产品包装和胶带基材等。

聚酯薄膜还可以通过涂覆、层压等加工工艺，应用于更多领域。

二、塑料薄膜的特性塑料薄膜具有多种特性，主要包括以下几个方面：1. 透明度：塑料薄膜的透明度决定了商品的展示效果，透明度高的薄膜可以更好地展示商品的外观和质量。

2. 柔韧性：塑料薄膜具有良好的柔韧性，可以适应不同形状的包装需求，保护包装物不受损。

3. 阻隔性：塑料薄膜具有一定的气体和水分阻隔性能，可以保持包装物的新鲜度和品质。

4. 抗撕裂性：塑料薄膜具有一定的抗撕裂性能，可以避免包装在运输和使用过程中出现破损。

5. 热封性：塑料薄膜可以通过热封工艺与自身或其他材料牢固地粘合在一起，形成密封包装。

三、塑料薄膜的应用领域塑料薄膜广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：1. 食品包装：塑料薄膜可以用于各种食品包装，如果蔬包装、熟食包装、糕点包装等。