折射率可调疏水型SiO_2光学薄膜的制备研究  

Preparation and Research of Hydrophobic Optical Silica Thin Film With Variable Refractive Index

作　　者：马建华[1] 吴广明[1] 魏建东[1] 程银兵[1] 孙琪[1] 沈军[1] 王珏[1] 

机构地区：[1]同济大学波耳固体物理研究所,上海200092

出　　处：《原子能科学技术》2002年第4期335-339,共5页Atomic Energy Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金资助项目(699780 1 75980 2 0 0 7);国家"863"惯性约束聚变青年基金资助项目(ICF98 1 5);上海市科技发展基金资助项目 (98JC1 4 0 0 3);上海市教委重要学科基金资助项目 (JW 99 TJ 0 3)

摘　　要：以正硅酸乙酯 (TEOS)为有机醇盐前驱体 ,采用溶胶 凝胶技术 ,通过控制制备条件 ,结合三甲基氯硅烷 (TMCS)对SiO2 胶粒表面的修饰过程 ,制备出折射率可调的疏水型SiO2 薄膜。对薄膜采用了不同的后处理方式 ,研究了氨和水蒸气混合气体热处理技术对薄膜疏水性能的影响。采用椭偏仪、FTIR和接触角测试仪对薄膜的折射率、红外特性、接触角等的测试研究表明 :疏水型SiO2 薄膜的折射率可在1 3 5～ 1 2 0之间连续可调 ,与传统热处理相比 ,混合气氛热处理使薄膜的折射率略有增加 ,在所研究的范围内折射率平均增加 0 0 2左右 ;SiO2 胶粒表面的亲水性OH基团可基本被非活性CH3 基团代替 ,薄膜的疏水能力得到进一步提高 ;接触角由未作表面修饰时的 40°左右增加到表面修饰并结合混合气氛热处理的 13In the paper preparation and research of hydrophobic optical SiO 2 thin film are reported. The solution is prepared with a sol gel process and then modified by TMCS(trimethylchlorosilane). The films are prepared by dip coating method and different post methods are used to treat them. Ellipsometry, FTIR and contact angle instrument are used to measure the physical properties of the thin films. The results show that the refractive index of thin films are variable in the range from 1.35 to 1.20, OH groups on the surface of SiO 2 particles are replaced by CH 3 groups, the contact angle is increased to 137 degree of modified films, which are treated with mixed ammonia and water, from 40 degree of unmodified films.

关 键 词：折射率 光学薄膜 制备 溶胶-凝胶 SIO2 疏水薄膜 表面修饰 氨处理 二氧化硅 

分 类 号：O484[理学—固体物理]