1、薄膜應力研究的重要性

　　光學(xué)多層膜系統已經(jīng)廣泛的應用于微電子系統，光學(xué)系統等，而由于薄膜應力的存在，對系統的功能與可靠性產(chǎn)生很大的影響，它不僅會(huì )直接導致薄膜的龜裂、脫落，使薄膜損壞，而且會(huì )作用基體，使基體發(fā)生形變，從而使通過(guò)薄膜元件的光波前發(fā)生畸變，影響傳輸特性。更重要的是，薄膜在激光輻照下，由于應力的存在，加速了薄膜內熱力耦合作用，是其破壞的敏感因素，因此很有必要研究光學(xué)多層膜系統中的殘余應力，并設法控制其發(fā)展。

　　2、薄膜應力的成因

　　薄膜應力主要包括熱應力與生長(cháng)應力：熱應力是當薄膜從沉積溫度冷卻到室溫的過(guò)程中，由于薄膜與基底的熱膨脹系數不同引起的；生長(cháng)應力存在于所有鍍膜方法（如真空蒸發(fā)、陰極濺射或氣相沉積）制作的薄膜中，其最大值可達109N/㎡.它的大小與由薄膜和基底材料以及制備工藝條件有關(guān)。

　　3、光學(xué)薄膜缺陷的特點(diǎn)

　　薄膜缺陷的研究大約從1970開(kāi)始，剛開(kāi)始薄膜缺陷被表征為薄膜表面特征，認為是一種典型的粗糙度，在一些文獻中薄膜缺陷被描述為節瘤。 Guenther首先對光學(xué)薄膜缺陷進(jìn)行研究，他指出節瘤是在鍍膜過(guò)程中對外部干擾顆粒形狀相似復制而形成的；現在薄膜缺陷越來(lái)越引起人們的重視，很多文獻建立了薄膜節瘤缺陷模型，其中Lettsl第一次提出了節瘤缺陷形成的經(jīng)驗模型，另外，Kardar提出了一種薄膜生長(cháng)的非線(xiàn)性連續模型，Tren通過(guò)對HfO2/SiO2多層膜缺陷一系列的研究，認為當節瘤顆粒非常小時(shí)，節瘤生長(cháng)模型是無(wú)效的，但是同時(shí)認為當節瘤顆粒非常大時(shí)，由于屏蔽效應會(huì )產(chǎn)生更加復雜的缺陷結構。

　　薄膜缺陷類(lèi)型很多，按照缺陷的性質(zhì)，可以分為雜質(zhì)缺陷、電致缺陷、結構缺陷、化學(xué)缺陷、力學(xué)缺陷以及熱缺陷等等；按照缺陷的形貌來(lái)分，大致有結瘤缺陷、陷穴缺陷、條狀缺陷及其它形狀不規則的復雜缺陷。一般來(lái)說(shuō)，缺陷的類(lèi)型、密度、大小隨膜層材料，沉積工藝以及表面清潔度的不同而不同。對激光薄膜來(lái)說(shuō)，根據實(shí)驗觀(guān)察，主要有節瘤與陷穴缺陷。