Các loại màng quang học

Các loại màng quang học

Các loại màng quang họcBộ môn: Quang học ứng dụng

GV Hướng dẫn: TS Lê Vũ Tuấn hùngHV thực hiện:Lê Thị Lụa

Tô Lâm Viễn Khoa

Bộ môn: Quang học ứng dụngGV Hướng dẫn: TS Lê Vũ Tuấn hùng

HV thực hiện:Lê Thị Lụa

Tô Lâm Viễn Khoa

Địa chỉ bạn đã tải:http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.htmlĐịa chỉ bạn đã tải:http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html

Nơi bạn có thể thảo luận:http://myyagy.com/mientay/Nơi bạn có thể thảo luận:http://myyagy.com/mientay/

Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí:http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.htmlDịch tài liệu trực tuyến miễn phí:http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html

Dự án dịch học liệu mở:http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.htmlDự án dịch học liệu mở:http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.htmlLiên hệ với người quản lí trang web:Yahoo: [email protected]: [email protected]

Liên hệ với người quản lí trang web:Yahoo: [email protected]: [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Dàn ý

• Phân loại các loại màng quang học

• Các phương pháp tạo màng quang học

• Màng chống phản xạ

• Màng phản xạ cao

• Màng ITO

• Màng lọc giao thao

I. CÁC LOẠI MÀNG QUANG HỌC:Giới thiệu

• Màng quang học là:

• một hay nhiều lớp vật liệu mỏng

• phủ trên một thiết bị quang học như thấu kính hay gương (những thiết bị cho phép biến đổi đường đi của ánh sáng phản xạ hay truyền qua)


Hiệu quang lộ:

Độ phản xạ đế:


Ma trận truyền Ma trận truyền qua:qua:

Đối với 1 lớp màng

Đối với màng đa lớp

Sử dụng nhiều ma trận Mi liên tiếp nhau

I. CÁC LOẠI MÀNG QUANG HỌC:

Phân loại

Màng chống phản xạMàng chống phản xạ

Màng phản xạ caoMàng phản xạ cao

Màng dẫn điện trong Màng dẫn điện trong suốtsuốt

Màng lọc giao thoaMàng lọc giao thoa

Phương phápPhương phápngưng tụ vật lý (PVD)ngưng tụ vật lý (PVD)

Phương phápPhương phápngưng tụ hóa học (CVD)ngưng tụ hóa học (CVD)

II.CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO II.CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNGMÀNG

PPhysical hysical VVapor apor DDepositioneposition CChemical hemical VVapor apor DDepositioneposition

Với một tác nhân cung cấp năng lượng,Với một tác nhân cung cấp năng lượng,vật liệu cần phủ màng bị hóa hơi.vật liệu cần phủ màng bị hóa hơi.

Các hạt vậtCác hạt vậtliệu di chuyểnliệu di chuyển

Các phảnCác phảnứng hìnhứng hìnhthành hợpthành hợp

chất (nếu có),chất (nếu có),xảy ra trênxảy ra trênđường điđường đi

Các hạt vật liệu ngưng tụ trên đế → MàngCác hạt vật liệu ngưng tụ trên đế → Màng

Với một tác nhân cung cấp năng lượng,Với một tác nhân cung cấp năng lượng,vật liệu cần phủ màng bị hóa hơi.vật liệu cần phủ màng bị hóa hơi.

Các hạt vậtCác hạt vậtliệu di chuyểnliệu di chuyển

Một chấtMột chấtkhí được đưakhí được đưa

vào (precursor)vào (precursor)

Các hạt vật liệu ngưng tụ trên đế,Các hạt vật liệu ngưng tụ trên đế,phản ứng với chất khí → Hợp chất → Màngphản ứng với chất khí → Hợp chất → Màng

Tđế < 5000C Tđế ≈ 900 – 12000C

• Các phương pháp PVD phổ biến

– Bốc bay

• Nhiệt bốc bay

• Bốc bay chùm điện tử

• Bốc bay bằng xung laser (PLD)

– Phún xạ

• Phún xạ DC

• Phún xạ RF

• Phún xạ phản ứng

• Phún xạ magnetron

Quá trình lắng đọng màng

1. Sự chuyển vật liệu bốc bay từ pha rắn sang lỏng rồi thành hơi do nhiệt điện trở

2. Sự di chuyển của nguyên tử từ nguồn đến đế

3. Nguyên tử hấp thụ trên đế kết tụ.

4. Tinh thể hóa màng bằng các thông số quá trình.

5. Phát triển thành màng liên tục

Bốc bay nhiệt điện trở

Ưu điểm

Có thể lắng đọ ở tốc độ cao 0.1 2 nm/s

Nguyên tử bay bởi năng lượng thấp (0.1 eV)

Tạp bẩn và khí dơ thấp

Không gây nhiệt cho đế

Đơn giản, không đắt

Nhiều vật liệu khác nhau (Au, Ag, Al, Sn, Cr, Ti, Cu…)

Có thể đạt nhiệt độ 1800oC

Dòng điện 200 300 A

Giới hạn

Khó kiểm soát hợp chất

Bề dày không đều

Khó lắng đọng ở những hốc sâu

Sự hình thành hợp kim với nguồn vật liệu

Tạp do khí ở dây nhiệt điện trở

Không thích hợp cho bốc bay phản ứng

B

Substrate

Flux

Crucible

e-beam

e-gun

• Suùng ñieän töû sinh ra chuøm ñieän töû 15 keV, ñoäng naêng ôû doøng ñieän côõ 100 mA.

• Chuøm ñieän töû bò leäch ñi 270o bôûi töø tröôøng, B.

• Nguoàn nhieät nhaän ñöôïc coù ñieåm nhoû (~5mm) trong vaät lieäu boác bay coù coâng suaát laø 15 kV x 100 mA = 1.5 kW.

• Naêng löôïng naøy ñuû laøm noùng haàu heát caùc vaät lieäu treân 1000o C.

• Naêng löôïng nhieät ñöôïc ñieàu khieån bôûi doøng ñieän töû.

Evaporant

Boác bay chuøm ñieän töû

Tính chaát cuûa boác bay chuøm ñieän töû

Phöùc taïp hôn boác bay nhieät nhöng ña naêng

Coù theå ñaït nhieät ñoä treân 3000oC

Söû duïng noài boác bay vôùi ñaùy baèng Cu

Toác ñoä laéng ñoäng 1 ÷ 10 nm/s

Vaät lieäu boác bay

- Moïi thöù maø nhieät ñieän trôû söû duïng

- Coäng vôùi caùc kim loaïi sau:

- Ni, Pt, Ir, Rh, Ti, V, Zr, W, Ta, Mo

- Al2O3, SiO, SiO2, SnO2, TiO2, ZrO2

Coù theå laøm noùng chaûy vaät lieäu maø khoâng gaây taïp baån

Hôïp kim coù theå laéng ñoïng maø khoâng gaây phaân ly

Thích hôïp cho boác bay phaûn öùng

Öu ñieåm cuûa boác bay chuøm ñieän töû

(PLD – Pulse Laser Deposition)

+

++

++

+

Electron

Nguyên tửtrung hòa

+ Ion +

Laser

Chùm Chùm laser xung cônglaser xung côngsuất lớnsuất lớn được chiếu vào bia. được chiếu vào bia.

Bia Bia hấp thuhấp thu năng lượng năng lượnglaser, laser, nóng lên và bay hơinóng lên và bay hơi

Phía trên bia hình thànhPhía trên bia hình thànhmột vùng không gian chứamột vùng không gian chứaplasma phát sángplasma phát sáng

Các Các hạt vật liệuhạt vật liệu bia biangưng tụngưng tụ màng trên đế màng trên đế

Bốc bay bằng xung laserBốc bay bằng xung laser

Caùc loaïi phöông phaùp phuùn xaï

• Phuùn xaï DC

• Phuùn xaï RF

• Phuùn xaï phaûn öùng

• Phuùn xaï magnetron

Trong vùng không gian Trong vùng không gian bên trong buồng chân không, bên trong buồng chân không, có sẵn một số ion dương có sẵn một số ion dương và evà e--

++

+

+

+

+

+

+

Áp một điện thế Áp một điện thế lên bia-đế, ion + “tiến” về bia, lên bia-đế, ion + “tiến” về bia, ee-- “tiến” về đế “tiến” về đế

+

+

+

Ion + “đánh bật”Ion + “đánh bật”hạt vật liệu trên biahạt vật liệu trên bia

: hạt phún xạ: hạt phún xạ

Hạt vật liệuHạt vật liệungưng tụ trên đế,ngưng tụ trên đế, lớp màng.lớp màng.

Hệ phún xạ DC và RFHệ phún xạ DC và RF

Hệ phún xạ một chiềuHệ phún xạ một chiều(DC – Direct Current)(DC – Direct Current)

Hệ phún xạ xoay chiều(RF – Radio Frequency)

VVanode-cathodeanode-cathode là là

một chiềumột chiều

Bia sử dụngBia sử dụng

phải dẫn điệnphải dẫn điệnphóngphóng

điệnđiện

VVanode-cathodeanode-cathode là là

xoay chiềuxoay chiều

duy trìduy trì

Bộ trở khángBộ trở kháng

và hệ tụ điệnvà hệ tụ điện

Tăng công suấtTăng công suất

phóng điệnphóng điện

Bia sử dụngBia sử dụng

Có thể cách điệnCó thể cách điện

Phún xạ magnetronPhún xạ magnetron Từ mô hình phún xạ có thêm hệ magnetron,hệ các nam châm định hướng N-S nhất định ghép với nhau

Hệ magnetron được gắn bên dưới bia, dưới cùnglà tấm sắt nối từ.

e thứ cấp sinh ra từ va chạm giữa ion + và bia,chuyển động đặc biệt trong điện từ trường.

Hệ magnetron cân bằng và không cân bằngHệ magnetron cân bằng và không cân bằng

Hệ magnetron cân bằng Hệ magnetron không cân bằng

Hệ mag-Hệ mag-netronnetroncân bằng,cân bằng,các namcác namchâm cóchâm cócường độcường độnhư nhaunhư nhau..Các đườngCác đườngsức sức từtrườngkhép kín.

Hệ mag-Hệ mag-netronnetronkhôngkhôngcân bằng,cân bằng,nam châmnam châmở giữa cóở giữa cócường độcường độyếu hơnyếu hơn..Các đườngCác đườngsức sức từtrườngkhôngkhép kín.

Hệ magnetron cân bằng Hệ magnetron không cân bằng

Từ trườngTừ trườngkhép kínkhép kín

Các e chịu tác dụngCác e chịu tác dụngcủa từ trường ngangcủa từ trường ngang

e chủ yếu chuyểne chủ yếu chuyểnđộng gần biađộng gần bia

Đế ít bị eĐế ít bị eva đậpva đập

Đế ít bịĐế ít bịđốt nóngđốt nóng

Thích hợp tạo màng choThích hợp tạo màng chocác loại đế không chịucác loại đế không chịuđược Tđược T00 cao: nhựa, giấy,… cao: nhựa, giấy,…

(hướng vô)

Từ trườngTừ trườngkhông khép kínkhông khép kín

Các e ít chịu tác dụngCác e ít chịu tác dụngcủa từ trường ngangcủa từ trường ngang

e theo điện trườnge theo điện trườngđến đế với v lớnđến đế với v lớn

Đế bị nhiều eĐế bị nhiều eva đập mạnhva đập mạnh

Đế bịĐế bịđốt nóngđốt nóng

Thích hợp tạo cácThích hợp tạo cácmàng yêu cầu Tmàng yêu cầu T00 cao cao

Điện trường

Thuaän lôïi

Maät ñoä doøng (tæ leä vôùi toác ñoä ion hoùa) taêng

100 laàn so vôùi phuùn xaï diode phaúng

Aùp suaát phoùng ñieän coù theå giaûm 100 laàn

Toác ñoä laéng ñoïng taêng 100 laàn

• Trong nhöõng naêm tröôùc ñaây maøng

moûng kim loaïi ñöôïc boác bay nhöng baây

giôø phuùn xaï ñöôïc söû duïng

Phuùn xaï coù theå ñöôïc söû duïng ñeå

laéng ñoïng taát caû caùc loaïi chaát daãn

ñieän

Chuùng ta khoâng theå laéng ñoïng maøng

hôïp kim bôûi phöông phaùp boác bay do

nhieät ñoä noùng chaûy cuûa caùc kim loaïi

khaùc nhau

Phuùn xaï khoâng laøm thay ñoåi hôïp

thöùc

ƯU ĐiỂM CỦA PHÚN XẠ SO VỚI BỐC BAY

Taïp chaát trong maøng phuùn xaï thaáp

Trong boác bay, taïp chaát do vaät lieäu chöùa

Söï bao phuû baäc thang toát hôn

Phuùn xaï ñöôïc laøm töø dieän tích môû roäng

cuûa target boùng môø laø thaáp nhaát

Ñoà ñoàng ñeàu töông ñoái cao

PHƯƠNG PHÁP SOL-GELPHƯƠNG PHÁP SOL-GEL

Hệ các hạt phân tán,Hệ các hạt phân tán,kích thước: 0,1 → 1μmkích thước: 0,1 → 1μm

Lực tương tác giữaLực tương tác giữacác hạt: Van der Waalscác hạt: Van der Waals

Các hạt chuyển độngCác hạt chuyển độngBrown, va chạm nhauBrown, va chạm nhau Hạt sol

Dung dịch đông tụlại thành keo

Sau một thời gian,Sau một thời gian,các hạt sol hút nhaucác hạt sol hút nhau

HỆ SOL HỆ GEL

Chất ban đầu tạo nên HỆ SOLChất ban đầu tạo nên HỆ SOL PRECURSORPRECURSOR

Công thức chung: M(OR)Công thức chung: M(OR)xx

M: nguyên tố kim loạiM: nguyên tố kim loại

R: nhóm alkyl (CR: nhóm alkyl (CnnHH2n+12n+1))

Bước 4: Cuối cùng là quá trình xử lí nhiệt nhiệt phân các thành phần hửu cơ, vô cơ còn lại và tạo nên một màng tinh thể hay vô định hình.

Các quá trình xảy ra khi từ hệ sol → hệ gelCác quá trình xảy ra khi từ hệ sol → hệ gel

Bước 1: Các hạt keo mong muốn từ các phân tử precursor phân tán vào một chất lỏng để tạo nên một hệ Sol.

Bước 2: Sự lắng đọng dung dịch Sol tạo ra các lớp phủ trên đế bằng cách phun, nhúng, quay.

Bước 3: Các hạt trong hệ Sol được polymer hoá thông qua sự loại bỏ các thành phần ổn định hệ và tạo ra hệ gel ở trạng thaí là một mạng lưới liên tục.

Hai phương pháp tạo màng từ quá trình sol-gelHai phương pháp tạo màng từ quá trình sol-gel

Phủ nhúngPhủ nhúng(Dip Coating)(Dip Coating)

Phủ quayPhủ quay(Spin Coating)(Spin Coating)

Đế được nhúng vàodung dịch sol, sauđó được kéo ra

từ từ → màng/đế

dmàng phụ thuộc: vkéo,

góc kéo, độ nhớt, nồng

độ dd,... → Không đều

Dung dịch được nhỏlên đế và cho đế quay.Lực ly tâm → mẫu giọt

lan tỏa đều trên đế→ màng/đế

dmàng phụ thuộc: độ

nhớt, vbay hơi, vquay,...

→ Đồng đều

Ưu và nhược điểm phương pháp Sol – gel:

Ưu điểmNhược điểm

- Có thể tạo ra màng phủ liên kết mỏng để mang đến sự dính chặt rất tốt giữa vật kim loại và màng.- Có thể tạo màng dày cung cấp cho quá trình chống sự ăn mòn.- Có thể phun phủ lên các hình dạng phức tạp.- Có thể sản xuất được những sản phảm có độ tinh khiết cao.- Là phương pháp hiệu quả, kinh tế, đơn giản để sản xuất màng có chất lượng cao.- Có thể tạo màng ở nhiệt độ bình thường.

- Sự liên kết trong màng yếu.- Độ chống mài mòn yếu.- Rất khó để điều khiển độ xốp.- Dễ bị rạn nứt khi xử lí ở nhiệt độ cao.- Chi phí cao đối với những vật liệu thô.- Hao hụt nhiều trong quá trình tạo màng.

III. MÀNG CHỐNG PHẢN XẠ:

Màng chống phản xạ được dùng để làm giảm sự phản xạ trên bề mặt.

Giảm sự phản xạ trên bề mặt của hệ quang học là cần thiết do 2 nguyên nhân chính sau:Sự truyền qua một thành phần quang học chưa được xử lí luôn nhỏ hơn 100% vì bị mất mát do phản xạ. Hầu hết các thiết bị bao gồm nhiều thành phần quang học này (chưa được phủ màng chống phản xạ) sẽ có sự truyền qua là rất thấp Một phần ánh sáng phản xạ tại các bề mặt khác nhau có thể tới được mặt phẳng tiêu của thiết bị có thể làm xuất hiện ảnh ‘ma’ hoặc các vết nhòe, vì vậy mà hình ảnh của nó không sắc nét. Điều này đặc biệt đúng trong tivi của rạp chiếu phim nơi mà có khoảng hơn 14 thấu kính được sử dụng.

Sự truyền qua của ánh sáng

- Hệ số phản xạ

- Hệ số truyền qua :

T = 1 - R

( bỏ qua sự hấp thụ và tán xạ )

VD : Với thủy tinh thông thường ( ns = 1.5 )

Ánh sáng khả kiến truyền từ không khí

( no = 1 )

R = 0.04 ánh sáng truyền qua 96 %

- Nếu có phủ một lớp vật liệu thích hợp trên bề mặt của thủy tinh thì

Hệ số phản xạ:

Vd: Với thủy tinh thông thường: ns=1,52

Ánh sáng khả kiến truyền từ không khí : n0 = 1

Chiết suất lớp phủ: n1=1,38

R = 0,013 ánh sáng truyền qua 98,7 %

• Phủ 1 lớp vật liệu trên bề mặt thủy tinh sẽ làm giảm hệ số phản xạ.

- Chiết suất tốt nhất cho lớp phủ :

VD : lớp phủ lên bề mặt thủy tinh cần có chiết suất n1 = ( 1.5 )1/2 = 1.225

- Không có vật liệu có chiết suất phù hợp chính xác.

Thông thường chọn MgF2 ( n1 = 1.38 )

với n1: chiết suất của lớp màngn0 và nS là chiết suất của hai môi trường

Khi đó tia tới sau khi phản xạ ở 2 mặt phân cách sẽ giao thoa triệt tiêu với nhau do ngược pha nhau.

Tất cả ánh sáng sẽ được truyền qua . ( trường hợp lý tưởng )

Giả sử có thể điều khiển chính xác độ dày lớp phủ ( λ/4 ) gọi là lớp phủ ¼ sóng ( quarter-wave coating )

Thực tế, cường độ ánh sáng sẽ thay đổi khi qua lớp phủ.

Độ dày lớp phủ : λo/4n

Với λo : bước sóng ás trong chân không

Màng chống phản xạ đơn lớp

chống phản xạ ở bước sóng giữa vùng khả kiến

Vật liệu màng là các chất điện môi chiết suất thấp : MgF2, Na3AlF6, CaF2, LiF2…

Ưu điểm :

- Dễ chế tạo

-Dễ kiểm soát bề dày

- giá thành thấp, tính lặp lại cao, dễ thực hiện.Hạn chế: vùng hoạt động hẹp, khó tìm thấy vật liệu chiết suất thấp bền.

• Màng chống phản xạ hai lớp

• chống phản xạ với toàn vùng phổ khả kiến.Lớp ngoài : chất điện môi chiết suất thấp, bền với môi trường ( MgF2, Na3AlF6 , CaF2…) : n1 < n2

Lớp thứ hai : chất điện môi chiết suất cao, có độ bám tốt với đế thủy tinh

( ZnO, TiO2, CeF3, ThO2…) : n2 > n3

Ưu điểm :

- Cho hệ số phản xạ thấp hơn so với màng đơn lớp

-có nhiều sự lựa chọn vật liệu hơn, tinh vi hơn, dễ sản xuấtHạn chế: vùng hoạt động hẹp.

• Màng chống phản xạ ba lớp

Hệ số phản xạ R rất nhỏ : < 0.1% - 0.01% trong suốt dãy rộng bước sóng ánh sáng.

- Màng chống phản xạ hai lớp chỉ cho hệ số phản xạ bằng 0 tại một bước sóng và dãi bước sóng có hệ số phản xạ thấp còn giớ hạn- Màng chống phản xạ 3 lớp cho hệ số phản xạ bằng 0 tại 2 bước sóng và dãi bước sóng có hệ số phản xạ thấp rộng hơn

ứng dụng :

Trong kính đeo mắt người ta phủ nhiều lớp chống phản xạ để giảm ánh sáng rơi trên bề mặt của kính.

Màng chống phản xạ còn có thể sử dụng trong một số thiết bị điện tử như điện thoại di động, màn hình máy tính LCD,… màn hình của những thiết bị này được phủ màng chống phản xạ để dễ nhìn phần hiển thị trên màn hình

Màng phủ chống phản xạ cũng được sử dụng trong các bảng điện của thiết bị máy bay giúp cho phi công dễ dàng đọc các thông tin trên bảng điện dưới ánh sáng ban ngày mà không bị nhòe. Màng chống phản xạ cũng được sử dụng trong công nghiệp ô tô để làm các bảng điện trong xe hơi cao cấp

- Thấu kính trong máy ảnh, kính hiển vi, kính viễn vọng, ống nhòm, đầu đọc DVD, và một số lăng kính trong các thiết bị này…

- Pin mặt trời : phủ lớp chống phản xạ cho phép giữ lại ánh sáng chiếu tới ở mọi góc độ.

IV. MÀNG PHẢN XẠ CAO (HR)

Màng Kim Màng Kim loạiloại

Màng Điện Màng Điện môimôi

Au, Al, Ag...

TiO2, SnO2, MgF2

IV. MÀNG PHẢN XẠ CAO (HR):

Màng Kim loạiNguyên Nguyên

tắc:tắc:- Một số kim loại có độ phản xạ cao đối với một số vùng bước sóng.

KIM LOẠI ĐỘ PHẢN XẠ VÙNG PHẢN XẠ

Al 88 - 92 % ánh sáng khả kiến

Ag

95 - 98 % hồng ngoại

< 90 % tử ngoại

Au 98 - 99 % hồng ngoại


Màng Kim loạiPhương pháp tạo Phương pháp tạo

màng:màng: (tráng gương)

Đế thủy tinh

(gương)

Miếng nhôm bị đốt nóng do điện thăng hoa

thành các hạt Al

Sử dụng các PƯHH

C6H12O6 (dd) + Ag2O (dd) --- (NH3) ----> C6H12O7 (dd) + 2Ag (r)

Phương pháp bốc bay


Màng Kim loại

Ưu điểm:Ưu điểm:

- Đơn giản, dễ chế tạo.- Rẻ tiền.

Hạn chếHạn chế

- Không bền, dễ hư hỏng.- Độ phản xạ ở các vùng tử ngoại không cao.


Màng Kim loại

Ứng dụng:Ứng dụng: Gương


Màng Điện môi

Nguyên tắc:Nguyên tắc:

- Gồm hai lớp màng chiết suất khác nhau được đặt xen kẽ với nhau.- Lớp chiết suất cao thường là: ZnS (n = 2,32), TiO2 (n = 2,4)- Lớp chiết suất thấp thường là: MgF2 (n = 1,38), SiO2 (n = 1,49)- Chiết suất đế thủy tinh là 1,5

IV. MÀNG PHẢN XẠ CAO (HR):Màng Điện môi

Nguyên tắc:Nguyên tắc: - Bề dày của mỗi lớp màng thường là 1/4 bước sóng chiếu tới (λ/4).- Phản xạ tại mỗi mặt tiếp xúc giữa hai lớp HL, hiệu quang lộ tăng thêm 1/2 bước sóng --> bị triệt tiêu như trường hợp AR.- Do sự phản xạ tại lớp H-L gây ra độ lệch pha sai khác 1800 so với lớp L-H --> sóng giao thoa không bị triệt tiêu mà còn được tăng cường.



- Cho độ phản xạ cao, có thể lên đến 99,99%- Việc chế tạo đơn giản, giá thành không quá đắt.

Hạn chế:Hạn chế:

- Chỉ cho độ phản xạ rất cao đối với một dải bước sóng hẹp nào đó. Ngoài khoảng này thì độ phản xạ không quá cao.


Ứng dụng:Ứng dụng:- Định hướng laser- Kính viễn vọng- Đĩa CD- Màn hình gương


Màng Điện môi

Ứng dụng:Ứng dụng:

- Thường được sử dụng trên các màn hình LCD thế hệ mới.- Ưu điểm: độ tương phản cao, sáng rõ, màu sắc rực rỡ, góc nhìn rộng- Hạn chế: dễ bị chói, bị ảnh ma khi sử dụng ở vùng quá sáng hoặc ánh sáng rối.

Màn hình gương

IV. MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT:

Màng TCO

• Màng dẫn điện trong suốt được sử dụng làm lớp phủ dẫn điện hoặc giải phóng các điện tích được tích tụ.

• Đặc điểm:

• Độ truyền qua cao

• Phản xạ hồng ngoại cao

• Độ dẫn điện cao

• Vật liệu được dùng thường là: SnO2,

ZnO...


Màng ITOSự dẫn Sự dẫn điện:điện:

- Sn pha tạp vào sẽ thay thế In3+ tại b và d.- Sự thiếu Oxi trong cấu trúc màng---> mật độ điện tử tự do tăng cao


Màng ITOPhương Phương pháp:pháp: Phún xạ magnetron bằng dòng 1 chiều

Bia gốm ITO với thành phần In2O3 + 10 % SnO2Khoảng cách bia-đế: 5 cm

Khí làm việc chính là Ar (độ tinh khiết 99.999 % )Áp suất nền trước khi tạo màng 4x10-6 torr Áp suất khí làm việc điển hình khoảng 3 x 10-3 torr.Công suất 50 WĐộ dày trên 300 nm đến 600nmNhiệt độ tinh thể hóa của màng ITO trên 1500c


Màng ITOPhương Phương pháp:pháp: Phún xạ magnetron bằng dòng 1 chiều

Độ truyền phụ thuộc vào cấu trúc cũng như hình thái bề mặt màng ( độ truyền qua giảm khi độ dày màng tăng )


Màng ITO


- Độ dẫn điện cao.- Độ truyền qua cao.- Độ bám đế tốt, độ rắn cao- bề mặt gồ ghề- có thể chế tạo bằng nhiều phương pháp

- công thoát của ITO chỉ khoảng 4,5-4,8 eV

- sau khi được chế tạo, màng ITO đòi hỏi phải được xử lý nhiệt để

nâng cao chất lượng. Tuy nhiên , không phải đế nào cũng chịu

được nhiệt độ cao.

- điện trở suất khá cao so với các vật liệu TCO khác



Màng ITO


- Điện cực trong suốt trong các loại màn hình- Pin mặt trời màng mỏng- công nghệ màn hình phẳng (FPD)- đi-ốt phát quang hữu cơ (OLED)

Hình

Hình


Màng ITOỨng dụng: Ứng dụng:

OLEDOLED

WF(ca)

+

_

Đế thủy tinh

Cathode

Anốt

HIL/HTL

EML

ETL/EIL

Anốt HIL/HTL EML ETL/EIL

Chân không

WF(anốt)

EA

IP

LUMO

HOMO

cathode

OLED đa lớp

V. MÀNG LỌC GIAO THOA

Nguyên tắc:Nguyên tắc:

- Dựa trên nguyên tắc tương tự như AR và HR- Phủ một hoặc nhiều lớp màng mỏng lên bề mặt thủy tinh --> tăng cường hoặc làm triệt tiêu một số bước sóng --> lọc màu



- Lọc màu sắc tốt hơn, có thể lọc được các ánh sáng ở ngoài vùng khả kiến.- Giữ được cường độ sáng cao, ít hao phí do nhiệt.


- Giá thành cao- Làm bằng thủy tinh nên dễ vỡ



- Kính lọc dùng trong máy ảnh, màn hình ti vi: loại bỏ những ánh sáng tử ngoại, hồng ngoại không cần thiết, gây hại.- Sử dụng trong công nghệ cáp quang: lọc lựa những bước sóng cần thiết để truyền đi hay tách thành các sóng cần thiết

Documents

Các loại màng quang học