高反射膜損耗的理論研究.pdf

1、激光陀螺儀作為飛行器慣導(dǎo)系統(tǒng)核心的慣性器件，在國防科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域中占有十分重要的地位，目前已被廣泛用于導(dǎo)航、雷達(dá)和制導(dǎo)等領(lǐng)域。作為陀螺儀的關(guān)鍵技術(shù)之一，閉鎖閾值將影響到激光陀螺儀標(biāo)度因數(shù)的線性度和穩(wěn)定度。而閉鎖閾值取決于諧振光路中反射鏡的損耗，在反射鏡主要構(gòu)成高反射膜中，界面是主要的功能區(qū)。可以說，高反射膜的性能高低，直接影響到陀螺儀的性能。因此，研究高反射膜的損耗具有重要的意義。本論文以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為導(dǎo)引，對(duì)高反膜的損耗做了

2、理論和實(shí)驗(yàn)兩方面的探討。
　　首先，基于X射線反射技術(shù)，研究多層膜的界面特征。對(duì)測試得到的以硅和玻璃為基底的樣品的XRR(X-ray reflectivity)曲線分別進(jìn)行擬合，基本獲得樣品界面的厚度、薄膜的密度、界面的粗糙度和擴(kuò)散寬度等幾何和物質(zhì)成分的信息。從對(duì)XRR分析結(jié)果看出，通過該方法可以研究界面幾何和物質(zhì)成分參數(shù)隨工藝條件的變化規(guī)律。
　　然后，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬，獲得薄膜沉積過程中原子運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)的微觀特點(diǎn)。結(jié)果表明

3、：高能量的入射粒子將產(chǎn)生濺射效應(yīng)，能穿入更深的基體表面，并對(duì)表面原子產(chǎn)生影響，將使薄膜密度更致密。薄膜沉積時(shí)，將得到和靶材成分不一致的膜層，而其中，O的缺位是主要的缺陷。同時(shí)，高的基片溫度將使得更多的O擴(kuò)散到Si基片中且分布深度更深。在470 K和570 K范圍內(nèi)模擬通常的退火溫度，得到隨退火溫度的增加，薄膜中氧的擴(kuò)散深度略有增加，但在界面處的濃度增加不大的結(jié)果，且不同的熱處理溫度，不改變原子間的平均距離。
　　第三，根據(jù)第一性原

4、理計(jì)算獲得無定型結(jié)構(gòu)的光學(xué)常數(shù)?，?與電磁波波長的關(guān)系，得出材料的折射率與材料的密度有密切關(guān)系，提高材料的密度有利于提高材料折射率的結(jié)果。
　　最后，采用第一性原理分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究了Ar在非晶態(tài)的TiO2和SiO2中的動(dòng)力學(xué)行為。研究發(fā)現(xiàn)，TiO2對(duì)Ar沒有阻擋作用，而SiO2對(duì)Ar具有阻擋作用。在TiO2中的Ar原子位置有明顯的變化，發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象；而在SiO2中雖然Ar原子周圍形成空隙，但Ar原子的位置卻基本沒有變化，