大面积SiO减反射薄膜结构与性能研究

摘要

该文研究制备大面积多孔SiO<,2>减反射薄膜,并采用各种测试手段对它们的结构与性能进行了表征与分析.使用射频溅射和溶胶-凝胶两种方法在玻璃表面制备SiO<,2>减反射薄膜,比较两种方法制备的薄膜减反射效果.利用动态光散射仪、TEM以及红外光谱仪对溶胶特性进行了分析,探讨了溶胶的浓度、陈化时间对溶胶颗粒分布的影响以及溶胶陈化时间、催化剂、热处理过程对溶胶有机基团的影响.利用紫外可见光谱仪测定镀膜玻璃在可见光波长范围内的透过率,探讨了溶胶的浓度、陈化时间、催化剂、热处理过程以及双层梯度膜对镀膜玻璃透过率的影响.同时对单层薄膜以及双层梯度薄膜的表面形貌进行了扫描电镜观察,相应地探讨了溶胶的浓度、陈化时间、催化剂、热处理过程对薄膜表面形貌的影响.最后采用正交试验方法分析多因素对溶胶-凝胶试验的影响,得出最佳的工艺条件.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1历史回顾

1.2薄膜定义和分类

1.3薄膜的制备方法

1.3.1薄膜制备方法分类

1.3.2溅射镀膜

1.3.3溶胶-凝胶方法

1.4减反射薄膜的减反射机理

1.5减反射薄膜的应用

1.5.1在太阳能集热器上的应用

1.5.2在太阳能光电上的应用

1.5.3其它应用

1.6本课题主要研究内容

第二章实验部分

2.1溅射方法

2.1.1主要原料

2.1.2实验设备

2.2溶胶-凝胶方法

2.2.1主要原料

2.2.2实验设备

2.2.3实验过程

2.3测试与表征

2.3.1扫描电镜(SEM)观察

2.3.2透射电镜(TEM)观察

2.3.3溶胶颗粒分布测试

2.3.4傅立叶变换红外光谱分析

2.3.5紫外可见光谱分析

2.3.6多孔SiO2薄膜孔隙率测定

2.4本章小结

第三章溅射方法制备减反射薄膜及性能研究

3.1实验过程和方法

3.1.1玻璃基片的清洗

3.1.2实验过程

3.2涂层的光学性能分析

3.3本章小结

第四章SiO2溶胶特性研究

4.1 SiO2溶胶的制备

4.2 SiO2溶胶的粒度分布

4.2.1溶胶浓度对溶胶粒度分布的影响

4.2.2陈化时间对溶胶粒度分布的影响

4.3溶胶颗粒的透射电镜观察

4.4 SiO2溶胶的红外光谱分析

4.4.1陈化时间对溶胶红外光谱的影响

4.4.2催化剂对溶胶红外光谱的影响

4.4.3热处理过程对溶胶红外光谱的影响

4.5本章小结

第五章溶胶-凝胶法制备减反射薄膜性能的研究

5.1 Sol-Gel的工艺参数对镀膜样品透过率的影响

5.1.1溶胶摩尔浓度对镀膜样品透过率的影响

5.1.2催化剂对镀膜样品透过率的影响

5.1.3溶胶陈化时间对镀膜样品透过率的影响

5.1.4热处理工艺对镀膜样品透过率的影响

5.2 Sol-Gel的工艺参数对膜厚及光学增透峰值中心的影响

5.3 Sol-Gel的工艺参数对薄膜表面形貌的影响

5.3.1溶胶浓度对薄膜表面形貌的影响

5.3.2溶胶陈化时间对表面形貌的影响

5.3.3催化剂对表面形貌的影响

5.3.4双层梯度膜表面形貌

5.4 Sol-Gel法制备减反射薄膜的工艺优化

5.4.1单层薄膜的工艺优化

5.4.2双层梯度薄膜的工艺优化

5.5减反射薄膜的效果照片

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢

附录