低辐射玻璃

常温下，黑体辐射的中心波长约10m。在这个波长下，绝大部分金属的辐射系数都是非常低的，如Ag/Cu/Au/Al/Mo/W/Ta/Nb/Zr/Ni/Fe，都可以用到太阳能集热管中的低辐射层。能用于玻璃中的却只有Ag，因为只有Ag有很小的可见光吸收率。降低辐射系数的简单方法是增加银层厚度，但简单的增大银层厚度会导致可见光反射率大幅度增加。

离线双银低辐射玻璃的结构

最早的低辐射玻璃结构，以氧化锌为介质层，其最大特点是，沉积速率快。因为折射率较低，可见光透过谱窄，一般采用双银结构来扩大谱宽。抗氧化能力低，须要24小时内封成中空结构。

第二代低辐射玻璃，特点是，采用等离子喷涂导电低价氧化物靶，靶材成本高。折射率高，可见光透过谱宽，单银就可以满足要求。采用双银或三银结构的效果更好，但透过率低得多，不适合民居。抗氧化能力较低低，也须要24小时内封成中空结构，基本不能钢化。

较晚出现的结构，采用SiAl靶反应溅射沉积，沉积速率与低价氧化钛靶相近。因为是非晶结构，抗氧化能力强，可以异地封接和钢化处理，也可非中空应用。高硅硅铝靶需要等离子体喷涂制备，成本高。透光谱性能和损耗相互矛盾，总体光学性能比氧化钛结构差。铝和硅都不能与氮气直接反应，氮气被电子碰撞后形成原子氮，可与铝或硅反应，这就要求气氛中氮含量很高，结果氮气电离比例较高，使得靶表面氮化，导致溅射速率大幅度降低，需要增加靶数，导致设备成本提高，电源功率提高。

特点：最外面增加一层抗氧化的SiAlO，10纳米就足够了。

采用纯金属靶进行反应磁控溅射是降低成本的最有效方法。在已知的常用金属中，锌族、钒族中的钽、钛族中的铪、铬族、锰族、铁族进行磁控反应溅射时，具有可以接受的速度，但其中只有氧化钽和氧化锌具有较好的耐压和介电特性。氧化钽的溅射产额可达到0.2，是可以接受免得。而具有很好绝缘和介电特性的氧化硅、氧化铝、氧化镁，氧化锆以及具有最大介电常数和折射率的氧化钛都难以用磁控反应溅射沉积。氮化硅产额可以达到0.12，尚可接受，但氧化硅只有0.03，约为硅的二十分之一。氧化钛和氧化铝都小于0.015，不到金属铝的百分之一，氧化镁更是小于0.005，不到镁的千分之一。

材料产额Ti0.6(600V)TiO20.01(300V)AI1.25(600V)Al2O30.01(300V)Si0.5(600V)SiO20.03(300V)Si3N40.12(300V)

溅射沉积时，单质靶电压较高，而氧化物和氮化物靶电压较低，电压基本按实际情况列出。

靶材为低价氧化钛，因此溅射气氛中需要的氧气含量低得多，靶表面溅射面积远小于衬底面积，因此一般不继续氧化，被溅射粒子以原子或分子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，将到达衬底的粒子充分氧化。

硅铝靶溅射中，正氮离子飞向靶面，将靶面氮化。被溅射粒子大部分以分子或原子形式飞向衬底。被溅射出的硅原子不能在空中与氮结合，大部分到达衬底后再与氮原子结合。由于硅和铝不能与氮分子反应，因此靶面必须完全氮化才能得到纯氮化物薄膜，导致溅射速率变慢。硅铝靶的另一个问题是高硅硅铝靶需要等离子喷涂方法制备，靶材成本远高于金属靶。拉制成型的合金靶材中，硅含量难以超过60%。高铝组分的硅铝靶溅射非常慢，而且折射率低，不能用于低辐射玻璃的制备。解决低硅含量硅铝靶的溅射沉积问题是一个大的挑战。

（1）圆柱靶适合大面积衬底上薄膜沉积，适用于大规模生产。

（2）采用金属靶的成本远低于导电介质靶，构成降低成本的次要因素。

（3）可实现高速溅射沉积，设备规模减小，大幅度降低设备成本，是降低成本的首要因素。