Вплив додавання B2O3 до фторидів Магнію, Цирконію, Гафнію на параметри утворених з них тонких плівок

Abstract

Вперше досліджено вплив добавки B2O3 на фториди Магнію, Цирконію та Гафнію, що охоплює їх структурні та оптичні властивості. Фазовий склад системи MgF2–B2O3 встановлено за допомогою рентгенівського фазового аналізу та інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії пропускання. Примітно, що було виявлено помітну присутність новоутвореної фази, яка характеризується як комплексна сполука – фторборат Магнію (Mg3(BO3)F3). У випадках систем ZrF4–B2O3 і HfF4–B2O3 зміна характеристик ІЧ-спектрів пояснюється фазовими переходами α → β, що відбуваються у відповідних тетрафторидах металів. Згодом методом термічного випаровування в умовах вакууму були виготовлені тонкоплівкові покриття з фторидів металів, оброблених добавкою B2O3. Було визначено, що показник заломлення MgF2 зазнав незначного зниження (з 1.42 до 1.41) після введення добавки, тоді як механічна міцність продемонструвала незначне збільшення. І навпаки, показник заломлення покриттів, отриманих з тетрафторидів Цирконію та Гафнію, після термічної обробки B2O3, залишався майже постійним і становив 1.53 для всіх зразків. Крім того, була проведена оцінка леткості зразків, яка виявила незначне збільшення леткості після обробки добавкою B2O3, за винятком системи MgF2–B2O3. Запропоновано вірогідний механізм, що пояснює вплив B2O3 на оксигенвмісні домішки, присутні у фторидах металів.