【導(dǎo)讀】光學(xué)薄膜的應(yīng)用十分廣泛,從精密的光學(xué)儀器到光纖通訊、顯示器、數(shù)碼相機(jī),乃至鈔票上的防偽技術(shù),均不乏其身影。一般而言,光學(xué)薄膜是指在光學(xué)玻璃、光纖、晶體等各種材料的表面上鍍制一層或多層薄膜,并利用薄膜內(nèi)光的干涉效應(yīng)來(lái)改變透射光或反射光的強(qiáng)度、偏振狀態(tài)和相位變化的光學(xué)元件;而制備的過(guò)程則稱(chēng)為“光學(xué)鍍膜”,且工藝眾多,例如物理氣相沉積法(PVD)、離子束輔助沉積法、溶膠-凝膠法等。
不過(guò),隨著光電系統(tǒng)微縮化、基底材料多元化以及各類(lèi)行業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新迭代,以PVD為代表的傳統(tǒng)薄膜制備方法在膜層厚度控制、致密性、保形性等方面逐漸顯現(xiàn)其不足,而原子層沉積技術(shù)(ALD)無(wú)論對(duì)于納米結(jié)構(gòu)的微觀層面或任意形態(tài)光學(xué)器件的宏觀層面,均可以原子級(jí)精度調(diào)整光學(xué)材料的特性,成為了當(dāng)下光學(xué)鍍膜解決方案的“香餑餑”。
近日,業(yè)界領(lǐng)先的ALD設(shè)備制造商和服務(wù)商——思銳智能攜旗下Beneq品牌重磅亮相第23屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CIOE2021),并分享ALD設(shè)備的主流產(chǎn)品以及在光學(xué)領(lǐng)域的眾多創(chuàng)新解決方案。談及ALD技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用前景時(shí),思銳智能總經(jīng)理聶翔表示:“無(wú)論從前端模組到后端器件的光學(xué)鍍膜應(yīng)用,思銳智能以先進(jìn)的ALD技術(shù)提供了一站式的解決方案,能夠滿(mǎn)足客戶(hù)從研發(fā)、中試線到工業(yè)化量產(chǎn)的全方位鍍膜需求?!?/p>
圖1:SRII旗下品牌BENEQ亮相光博會(huì),展示光學(xué)領(lǐng)域的ALD創(chuàng)新應(yīng)用
圖2:思銳智能總經(jīng)理聶翔在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)接受央視媒體采訪
加速“ALD光學(xué)鍍膜”擴(kuò)產(chǎn)步伐,SRII產(chǎn)學(xué)研布局促進(jìn)行業(yè)發(fā)展
眾所周知,穩(wěn)定的光學(xué)性能要求高度均勻性的薄膜材料。根據(jù)光學(xué)性能的要求,典型光學(xué)薄膜的膜層厚度均勻性要求在1%左右。以大直徑球型光學(xué)透鏡的鍍膜為例,思銳智能副總經(jīng)理陳祥龍指出:“通過(guò)使用Beneq P400A ALD設(shè)備在球型透鏡表面鍍膜的測(cè)試,在批量生產(chǎn)中,經(jīng)過(guò)全方位角度測(cè)量,所有鍍膜樣品的薄膜不均勻性?xún)H為1.2%,這在業(yè)界屬于非常領(lǐng)先的一項(xiàng)基準(zhǔn)?!迸c此同時(shí),SRII面向光學(xué)領(lǐng)域持續(xù)拓展生態(tài)合作版圖——SRII攜手浙江大學(xué)光學(xué)與光電子薄膜研究所正式簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,基于公司P400A系列設(shè)備共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,用于技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作、助力國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體和先進(jìn)光學(xué)等相關(guān)行業(yè)的高速發(fā)展。
圖3:思銳智能 ALD光學(xué)鍍膜解決方案引起業(yè)界人士圍觀
實(shí)際上,Beneq P系列設(shè)備是專(zhuān)為工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)設(shè)計(jì)的原子層沉積系統(tǒng),包括P400A、P800以及最新的P1500等多個(gè)型號(hào),均搭載高容量反應(yīng)器,克服了同類(lèi)ALD設(shè)備的沉積速率慢、不兼容大尺寸產(chǎn)品、難以大規(guī)模生產(chǎn)等局限,是從研發(fā)階段到大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的理想工具,可用于光學(xué)鍍膜、半導(dǎo)體設(shè)備零部件鍍膜、以及OLED和電子器件的防潮鍍膜等當(dāng)下前沿的應(yīng)用市場(chǎng)。此外,P系列設(shè)備還支持定制反應(yīng)腔的配置選項(xiàng),適用于各種基底;而且反應(yīng)腔易于更換,從而最大限度減少了因維護(hù)造成的停機(jī)時(shí)間。
圖4:SRII展示旗下Beneq品牌P800 ALD設(shè)備模型
除了P系列工業(yè)量產(chǎn)型ALD設(shè)備,新一代空間ALD設(shè)備同樣獲得了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。據(jù)悉,Beneq C2R設(shè)備屬于“第一個(gè)吃螃蟹者”,首次將旋轉(zhuǎn)等離子體增強(qiáng)型ALD(PEALD)工藝應(yīng)用于大批量生產(chǎn)并獲得成功,是超快速提升產(chǎn)能的ALD鍍膜解決方案。由于Beneq C2R設(shè)備采用了旋轉(zhuǎn)PEALD工藝,其沉積的薄膜厚度可達(dá)到每小時(shí)幾微米。因此,在選擇高沉積速率、低成本、低工藝溫度及最佳薄膜質(zhì)量的ALD設(shè)備時(shí),Beneq C2R是理想之選。
拓展ALD創(chuàng)新邊界,Transform系列接棒激光雷達(dá)等微納光學(xué)系統(tǒng)鍍膜應(yīng)用
為了應(yīng)對(duì)光電系統(tǒng)微縮化以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì),ALD鍍膜技術(shù)也在持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化,從而適應(yīng)市場(chǎng)要求。以當(dāng)下熱門(mén)的激光雷達(dá)(Lidar)為例,盡管Lidar系統(tǒng)有不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu),但是關(guān)鍵的組成部件如激光器和二極管、光學(xué)元件、基于固態(tài)Lidar的波控、光電探測(cè)器以及信號(hào)處理單元等在其制備過(guò)程中都不可避免地需要ALD鍍膜工藝。
圖5:Lidar系統(tǒng)的VCSEL器件需要復(fù)雜的鍍膜工藝以實(shí)現(xiàn)功能完整性
對(duì)此,陳祥龍表示:“先進(jìn)的ALD鍍膜技術(shù)能夠最大程度地提高器件的光電性能和可靠性指標(biāo)。Beneq Transform系列十分適用于Lidar等微納級(jí)別的光電系統(tǒng),其優(yōu)異的ALD鍍膜工藝在微觀層面上仍可維持超高保形性、薄膜致密性、膜厚精確控制等眾多優(yōu)點(diǎn)。我們致力于把ALD技術(shù)推向一個(gè)新高度,打破對(duì)ALD生長(zhǎng)速度慢的固定思維,通過(guò)開(kāi)發(fā)P系列、C2R系列、Transform系列以及即將推出的GENESIS系列等豐富的產(chǎn)品線,進(jìn)一步推動(dòng)ALD技術(shù)進(jìn)入更多產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用場(chǎng)景!”
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