华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
设计了45°入射反中波透长波分束膜系,并进行了误差仿真分析。选用“Ge+ZnS”和“ZnS+YF3”两组高、低折射率材料,采用离子辅助电子束蒸发技术,经过大量的镀制实验与工艺改进,解决了薄膜应力累积、不牢固、波长易偏移等问题,获得了45°入射中波红外3.7～4.8 μm波段反射率R≥98%,长波红外7.7～10.3 μm波段透过率T≥95%、光学性能良好的反中波透长波红外分束膜。镀膜样品一次性通过了GJB 2485-1995规定的高低温及附着力试验。试验结果表明,膜层致密性和附着力良好。
红外 分束膜 离子辅助沉积 环境试验 infrared beamsplitter film ion-assisted deposition environment testing
1 华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
2 中国兵器工业新技术推广研究所, 北京 100089
硫化锌是重要的大尺寸红外光学窗口材料之一。根据硫化锌材料的工艺特性,采用了“减反过渡层+类金刚石膜”的复合结构,对膜系的光学性能进行了优化设计。采用离子束辅助蒸发和化学气相沉积的复合工艺在大面积的硫化锌基底上沉积了红外保护膜。分别采用红外光谱仪及纳米压入仪测试了样品的红外透过率及硬度。结果表明:该薄膜样品硬度较高,且在中波及长波红外波段均具有较高的透过率。大面积硫化锌窗口红外保护膜样品通过了GJB2485规定的环境适应性测试。
红外保护膜 大面积硫化锌窗口 离子束蒸发 化学气相沉积 环境适应性 infrared protective coatings large area zinc sulfide window IAD CVD environment adaptability
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
采用长短波通膜系组合结构,对膜系光学性能进行了优化设计以及仿真分析。采用电子束蒸发,离子束辅助沉积工艺在Si基底两面分别沉积长短通膜。样品的透过率采用红外光谱仪测试,在3.7~4.2 μm波段范围内平均透过率在80%以上,在3~3.6 μm和4.3~5 μm波段范围内截止,并将理论设计与实验结果进行了对比分析。样品通过了GJB2485-95规定的环境适应性测试。产品满足设计要求,具有工程化应用价值。
文字间用 号隔开空半格中波红外 截止带 长波通 短波通 电子束蒸发 medium-wave infrared rejection band long-wave pass short-wave pass electron beam evaporation
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
硫化锌在3~5 μm和7.7~9.3 μm两个波段具有较高透过率,但其脆性大、耐摩擦性能较差,在其表面镀制类金刚石膜保护膜可显著提高其使用性能。直接在硫化锌基底沉积类金刚石膜难以实现,采用匹配层与过渡层的设计思想,制备出类金刚石膜与硫化锌基底之间相互牢固结合的过渡层。通过等离子体化学气相增强法在过渡层上成功制备类金刚石膜。研究了射频功率、气压等对保护膜系力学性能的影响。结果表明,镀制了硬质保护薄膜的硫化锌窗口在3~5 μm和7.7~9.3 μm双波段的平均透过率均高于90%,膜层硬度为硫化锌窗口近5倍。经环境试验之后,膜层光学性能与机械性能均无变化。
硫化锌 类金刚石膜 硬度 过渡层 ZnS diamond like-carbon hardness transition thin film
华中光电技术研究所武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430073
根据GeC薄膜折射率可调的特点，采用磁控溅射技术，在Ge基底上沉积了不同折射率的GeC薄膜以及类金刚石(DLC)膜和红外双波段保护膜。利用红外光谱仪测试了样品的红外透射光谱，利用偏光显微镜和显微硬度计测量了样品的维氏硬度。结果表明，GeC,DLC以及红外双波段保护膜均能显著提高样品的显微硬度；红外双波段保护膜在3.7~4.8 μm和7.5~10.5 μm波段范围内的平均透射率均高于94%，样品硬度高于单层GeC薄膜和DLC薄膜。红外双波段薄膜样品通过了GJB2485-95规定的环境实验。
薄膜 红外保护膜 双波段 磁控溅射 光学学报
2011, 31(s1): s100105
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室， 湖北 武汉 430074
常温下，采用磁控溅射技术成功地在Ge基底上制备了类金刚石膜，并研究了溅射功率、碳氢气体与氩气流量比、溅射频率、基底负偏压等工艺参数对类金刚石膜沉积速率的影响和薄膜的光学性能。结果表明：溅射功率、溅射频率、碳氢气体与氩气流量比对沉积速率有显著的影响。沉积速率随着溅射功率的增大而增大，随着溅射频率的减小而增大。随着碳氢气体与氩气流量比、基底负偏压的增大沉积速率先增大后降低。制备的类金刚石膜具有较宽的光谱透明区，Ge基底单面沉积的类金刚石膜其峰值透过率最高达到63.99%。
磁控溅射 类金刚石膜 沉积速率 透过率 magnetron sputtering diamond-like carbon films deposition rate transmittance
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室， 湖北 武汉 430074
采用磁控溅射技术，以碳氢气体和氩气为工作气体，在Ge基底上制备了GeC薄膜。研究了靶压对薄膜折射率的影响，发现在较高的靶压下制备的GeC薄膜具有较低的折射率，而在较低的靶压下则得到了高折射率的薄膜。通过控制溅射靶压，制备了折射率在2.5~3.8之间可变的GeC薄膜。利用拉曼光谱研究了GeC薄膜的结构。薄膜样品的硬度测试表明，较低折射率的GeC薄膜具有较高的硬度。
靶压 GeC薄膜 磁控溅射 折射率 target voltage GeC thin films magnetron sputtering refractive index
采用氧离子辅助电子束反应蒸发工艺在K9玻璃基底上制备了性能优异的ITO薄膜.通过对薄膜方块电阻和透过率的测量分析,研究了基底温度、离子束流、沉积速率等工艺参数对ITO薄膜光电性能的影响.发现升高基底温度有利于减小薄膜的短波吸收,但过高的基底温度会增加薄膜的电阻率,合适的沉积速率可以同时改善薄膜的光学和电学性能.在比较理想的工艺参数下制备的ITO薄膜的电阻率约为5.4×10-4Ω·cm,可见光(波长范围425～685 nm)平均透过率达84.8%,其光电性能均达到实用化要求.
ITO薄膜 氧离子辅助 反应蒸发
