通過計(jì)算得出了蒸發(fā)源位于倒圓錐面正下方外部鍍膜時(shí)錐面上各點(diǎn)的膜厚方程，并對(duì)整個(gè)錐面上膜厚均勻性進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明：當(dāng)圓錐面形狀固定時(shí)，蒸發(fā)源與圓錐底圓圓心距離增大使錐面上膜厚均勻性變好;當(dāng)蒸發(fā)源固定時(shí)，增大底圓半徑導(dǎo)致錐面上膜厚均勻性變差。在同樣的配置下，蒸發(fā)源為點(diǎn)源或小平面源時(shí)錐面上膜厚均勻性的變化趨勢(shì)一致，小平面源蒸鍍比點(diǎn)源蒸鍍時(shí)圓錐面上膜厚均勻性差。

　　引言

　　真空鍍膜厚度均勻性對(duì)于各種薄膜制備是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。膜厚均勻性不僅能夠決定制備薄膜的面積，而且對(duì)于薄膜的各項(xiàng)性能都有重要影響。對(duì)于窄帶干涉、漸變?yōu)V光片等多層、高精度的光學(xué)薄膜，膜厚均勻性直接決定了濾光片制備的成敗，能否達(dá)到使用要求。真空鍍膜領(lǐng)域的研究者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到膜厚均勻性的重要性，并研究了基片的溫度、基片的轉(zhuǎn)速、蒸發(fā)速率、蒸氣入射角、蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性、蒸鍍系統(tǒng)的配置、修正板的幾何形狀等對(duì)薄膜均勻性的影響。然而對(duì)蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性和蒸鍍系統(tǒng)配置這兩個(gè)最本質(zhì)問題的研究主要集中在平面工件盤結(jié)構(gòu)及球型表面，對(duì)于復(fù)雜表面如倒圓錐面等非平面鍍膜的研究比較少。通過計(jì)算得出了圓錐面形狀固定和蒸發(fā)源固定兩種情況下的膜厚理論分布，分析過程中將蒸發(fā)源分別作為兩類常見的蒸發(fā)源，即向四周均勻發(fā)射的點(diǎn)源和遵守余弦分布的小平面源。最后分析了實(shí)際蒸發(fā)源不同發(fā)射系數(shù)對(duì)形狀固定的倒圓錐面上膜厚均勻性的影響。

　　1、膜厚及膜厚均勻性方程

　　當(dāng)蒸發(fā)源位于倒圓錐面正下方時(shí)，其蒸鍍配置如圖1所示，以圓錐底圓圓心O 為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，則圓錐底圓圓心O 坐標(biāo)為(0，0，0);圓錐頂點(diǎn)Q 坐標(biāo)為(0，0，-h)，h 為錐體高度;蒸發(fā)源S 坐標(biāo)為(0，0，-L)，L 為蒸發(fā)源到圓錐底圓圓心的距離;圓錐底圓半徑為R。假設(shè)圓錐面上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)為A(x，y，z)，同時(shí)設(shè)z=-z0，則z0≥0，且0≤z0≤h。由于圓錐面關(guān)于z 軸對(duì)稱，故同一豎直高度錐面上鍍膜厚度相等，因此可選定x=0時(shí)圓錐面上的點(diǎn)來表示圓錐面上的任意點(diǎn)，則任意一點(diǎn)A 的坐標(biāo)可表示為(0，y，-z0)，顯然該點(diǎn)滿足y=R(h-z0)/h。

圖1 蒸發(fā)源位于錐形面正下方時(shí)蒸鍍配置圖

　　3、結(jié)論

　　主要對(duì)蒸發(fā)源位于倒圓錐面正下方的鍍膜均勻性進(jìn)行了理論分析。通過計(jì)算得出了兩種常見理想蒸發(fā)源與實(shí)際蒸發(fā)源下，倒圓錐面的膜厚及膜厚均勻性方程，并分析了圓錐面形狀固定與蒸發(fā)源固定情況下的膜厚分布曲線。由此得出不同配置下圓錐面上各點(diǎn)的膜厚及整個(gè)圓錐面上的膜厚均勻性。該理論分析對(duì)于實(shí)際產(chǎn)品的研制具有一定的指導(dǎo)作用。