氟化鎂晶體具有很好的光學(xué)性能、機械性能及化學(xué)穩(wěn)定性，是一種非常重要的光功能晶體材料，其用途十分廣泛，常被用來制作氟化鎂薄膜。

　　高透過率的氟化鎂薄膜有很多種制備方法，例如：真空蒸發(fā)、等離子體輔助沉積、濺射方法等。在工業(yè)上，最多采用的是濺射方法，因為它能夠?qū)崿F(xiàn)在比較低的襯底溫度下氣相生長，且可得到大面積的薄膜。但是濺射方法也有其弊端：通常在純Ar氣氛中得到的氟化鎂薄膜存在著氟空位，氟鎂比失配，并且存在著很強的光學(xué)吸收。后經(jīng)過研究人員的試驗，脈沖激光淀積薄膜制備技術(shù)出現(xiàn)在人們眼前，它可以很好地保持體材料中F/Mg的化學(xué)配比，并且具有透過率高、折射率低的特點。

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　　雖然氟化鎂薄膜制備過程比較繁瑣，但因其具有折射率低、透明波段寬、能隙寬、熱穩(wěn)定性好、機械強度大和激光損傷閾值高等優(yōu)異性能，所以它成為了制備增透膜、高反膜和高損傷閾值膜的重要材料。一起來了解一下，氟化鎂薄膜在各種光學(xué)膜層制備中的應(yīng)用吧。

　　1.用作鏡頭材料

　　在玻璃基體上鍍制薄膜，以增加光的透過率的實際應(yīng)用中，就單層增透膜而言，最常使用的就是氟化鎂，因為它不僅有合適的折射率，接近于單層膜的理論值，而且它質(zhì)地堅硬，穩(wěn)定性好。因此，它除了起增透的作用外，還是一層保護膜，可以增加某些玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。

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　　2.制作Cu-MgF₂納米金屬陶瓷薄膜

　　研究人員通過真空蒸發(fā)技術(shù)制備出Cu-MgF₂納米金屬陶瓷薄膜。微結(jié)構(gòu)分析表明該薄膜由fcc-Cu晶粒均勻分布于主要呈非晶態(tài)的MgF₂陶瓷基體中構(gòu)成的，其平均粒度約為14～16nm。

　　3.制作AlxGa1-xAs/GaAs太陽電池MgF₂/ZnS雙層減反射膜

　　減反射膜的基本原理是利用光波在減反射膜上下表面反射所產(chǎn)生的光程差，使得兩束反射光干涉相消，從而減弱反射，增加透射。在太陽電池材料和入射光譜確定的情況下，減反射的效果決定于減反射膜的折射率及厚度。

　　MgF₂與ZnS具有較為恰當(dāng)?shù)恼凵渎?，有較寬的透明范圍，是較常用的減反射材料組合。研究人員利用兩者特點，經(jīng)過試驗得出：Al_0.8Ga_0.2As/GaAs太陽電池表面蒸鍍MgF₂/ZnS雙層減反射膜可明顯減少太陽光的反射，增加光吸收，提高太陽電池短路電流和轉(zhuǎn)換效率。

　　4.制作MgF₂-TiO₂混合漸變折射率薄膜

　　由研究人員利用混合介質(zhì)理論模型和TFCalc膜系設(shè)計軟件，通過雙源共蒸工藝制備了MgF₂-TiO₂混合漸變折射率薄膜。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種薄膜在400至800nm波段的平均反射率僅為5.56%，減反特性優(yōu)于分層介質(zhì)減反膜，適合于全天候的服役環(huán)境。

　　相信隨著科技的發(fā)展，氟化鎂薄膜將憑借其優(yōu)異特性在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用。

　　本文由石家莊市藁城區(qū)第九中學(xué)高級教師韓素娟進行科學(xué)性把關(guān)。??

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