离子源偏压对PIA-EB-Hf法制备的HfO2激光薄膜性能的影响
离子源偏压对PIA-EB-Hf法制备的HfO2激光薄膜性能的影响
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DOI：
10.15541/jim20160170
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发表时间：
2016-12
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
黄政仁
中科院分区：
文献类型：
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作者：
付朝丽;杨勇;马云峰;魏玉全;焦正;黄政仁
探究HfO 2 薄膜的激光损伤特性以进一步提高激光损伤阈值(Laser Induced Damage Threshold, 简称LIDT), 对其在高功率激光系统中的广泛应用具有重要的意义。在不同的离子源偏压下, 采用等离子体辅助电子束蒸发金属铪(Hf)并充氧(O 2 )进行反应沉积法制备了中心波长为1064 nm, 光学厚度为4H的HfO 2 薄膜样品。测试了薄膜组分和残余应力; 根据透射谱拟合了薄膜的折射率; 通过XRD谱图和SEM表面形貌图分析了薄膜的微观结构; 对激光损伤阈值、损伤特性和机理进行了论述。结果表明: 偏压100 V时制备的薄膜具有最佳O/Hf配比; 薄膜压应力和折射率均随偏压降低而减小。薄膜内存在结晶, 激光能量在晶界缺陷处被强烈聚集和吸收, 加速了膜层的破坏, 形成由几百纳米的烧灼坑聚集而成的海绵状损伤结构。随着偏压降低, 膜结晶取向由()晶面向(002)晶面转变, 界面能降低; 晶粒减小, 结构更均匀, 缓解了激光能量在晶界处的局部聚集与吸收, 表现出较大的激光损伤阈值。