本发明专利技术属于光学薄膜技术领域，公开了一种以AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，包括以下步骤：SF6/Ar2气体流量比设置、溅射工作压力设置，射频电源功率设置；本发明专利技术以AlF3作为靶材，以Ar2作为工作气体，SF6作为反应气体，使用仪器的气路混合装置将气体充分混合，通过调整溅射时SF6/Ar2气体流量比值，改善了沉积AlF3薄膜中F贫乏缺陷的问题，通过调整工作压力和射频电源功率使得AlF3薄膜F∶Al的化学计量比接近于正常化学计量比值3∶1，降低了薄膜的折射率，且提高了镀膜玻璃的透过率。采用本技术方案制得AlF3减反射膜可应用于光学器件中，制备工艺简单、成本降低。本降低。
【技术实现步骤摘要】
一种宽带高透过单层AlF3减反射膜的制备方法
[0001]本专利技术属于光学薄膜
，尤其涉及一种以高纯AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的方法。
技术介绍
[0002]太阳能电池可以将取之不尽的光能转化为电能，经常作为卫星、运载火箭以及地面太阳能发电器的组件等。而玻璃盖片作为太阳能电池的一个重要组件，它直接与外界环境接触，起到防风、防雨、防灰尘等作用，同时也会直接影响太阳光的透过率，进而影响电池的光电转换效率。因此，在太阳辐射光谱内，用于光伏器件的玻璃盖片应具有较高透过率，以将更多的入射光转化为光电流。然而，由于空气与玻璃衬底之间折射率的不同，入射光在玻璃衬底表面存在菲涅耳反射损失，这会降低太阳电池的光电转换效率。例如，当使用石英玻璃作为太阳电池的盖片时，由于空气和玻璃的折射率不同，玻璃平均透过率为93.2％，入射光在玻璃衬底表面存在6.8％的反射损失，这限制了太阳电池光电转换效率。根据光的干涉原理，在玻璃基底上镀制一层或多层光学薄膜可以减少入射光的反射损失，增加光线的透过率，进而增加了太阳电池的光电转换效率。氟化铝(AlF3)具有较低的折射系数，被广泛用作减反射膜、激光器件、空间太阳能电池、光学设备等。制备AlF3减反射膜的方法有很多种，包括真空蒸镀法、溶胶-凝胶法、磁控溅射法、表面微结构法、酸蚀法等。磁控溅射法制备的薄膜较为致密，薄膜与基底之间的结合力强，操作过程简单，重复性好；然而在溅射化合物靶材时，很难控制沉积出正常化学计量比的薄膜。而使用磁控溅射法制备AlF3薄膜时，会出现明显的F-贫乏缺陷，严重影响了薄膜的光学性能。
[0003]针对上述技术问题，本专利技术提出了一种以AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种以AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的方法，以SF6作为反应气体，以Ar2作为工作气体，使用仪器的气路混合装置将气体充分混合，用以克服磁控溅射法制备AlF3膜的F贫乏缺陷，并通过调整工作气压以及溅射功率，使得F/Al的原子比接近理想的化学计量比3∶1，使得制备的AlF3薄膜镀膜玻璃的透过率提高1-3个百分点，且制备方法简单易控。
[0005]一种以AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)SF6/Ar2气体流量比设置：以高纯Ar2(99.999％)作为工作气体，高纯SF6(99.999％)作为反应气体，将溅射时的总气体流量设置为40sccm-80sccm，将SF6/Ar2气体流量比设置为0.1-20％；
[0007](2)反应腔室工作压力设置：将反应腔室的工作压力设置为0.1Pa-6.0Pa
[0008](3)射频电源功率设置：电源溅射功率设置为30W-400W；
[0009]专利技术通过调整溅射时SF6/Ar2气体流量比值，改善了沉积AlF3薄膜中F贫乏缺陷的问题，并通过调整射频电源功率和反应腔室工作压力使得AlF3薄膜F∶Al的化学计量比接近于正常化学计量比值3∶1，降低了薄膜的折射率，提高了镀膜玻璃的透过率。
[0010]本专利技术的有益效果是，使用磁控溅射法在玻璃基底上沉积了AlF3薄膜，通过调整溅射时的SF6/Ar2气体流量比值，克服磁控溅射法制备AlF3薄膜的F贫乏缺陷，调节调整射频电源功率和反应腔室工作压力使得AlF3薄膜表面元素F∶Al的比值接近于正常化学计量比3∶1，且在300-1100nm波长范围内，AlF3镀膜玻璃的平均透过率达到94.06％，相较于未镀膜玻璃的透过率(93.14％)，提高了0.92％。采用本技术方案制得的AlF3薄膜，在300-1100nm波长范围镀膜玻璃具有较高的平均透过率(94.06％)，透光性能得到显著提升。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实例提供各实例下制备的AlF3薄膜在300-1100nm波长范围内的折射率图谱。
[0012]图2是本专利技术实例提供各实例下制备的AlF3镀膜玻璃以及未镀膜玻璃在300-1100nm波长范围内透过率图谱。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]实施例一
[0015]以高纯AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)SF6/Ar2气体流量比值设置：以高纯Ar2(99.999％)作为工作气体，高纯SF6(99.999％)作为反应气体，将溅射时的总气体流量设置为40sccm，将SF6/Ar2气体流量比设置为0.1％；
[0017](2)反应腔室工作压力设置：将真空室的工作气压设置为0.1Pa；
[0018](3)射频电源功率设置：电源溅射功率设置为30W；
[0019]实施例二
[0020]以高纯AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，包括以下步骤：
[0021](1)SF6/Ar2气体流量比值设置：以高纯Ar2(99.999％)作为工作气体，高纯SF6(99.999％)作为反应气体，将溅射时的总气体流量设置为50sccm，将SF6/Ar2气体流量比设置为5％；
[0022](2)反应腔室工作压力设置：将真空室的工作气压设置为1.5Pa；
[0023](3)射频电源功率设置：电源溅射功率设置为100W；
[0024]实施例三
[0025]以高纯AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，包括以下步骤：
[0026](1)SF6/Ar2气体流量比值设置：以高纯Ar2(99.999％)作为工作气体，高纯SF6(99.999％)作为反应气体，将溅射时的总气体流量设置为60sccm，将SF6/Ar2气体流量比设置为10％；
[0027](2)反应腔室工作压力设置：将真空室的工作气压设置为3.0Pa；
[0028](3)射频电源功率设置：电源溅射功率设置为200W；
[0029]实施例四
[0030]以高纯AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)SF6/Ar2气体流量比值设置：以高纯Ar2(99.999％)作为工作气体，高纯SF6(99.999％)作为反应气体，将溅射时的总气体流量设置为70sccm，将SF6/Ar2气体流量比设置为15％；
[0032](2)反应腔室工作压力设置：将真空室的工作气压设置为4.5Pa；
[0033](3)射频电源功率设置：电源溅射功率设置为300W；
[0034]实施例五
[0035]以高纯AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以AlF3为靶材用磁控溅射法制备宽带高透过AlF3减反射膜的方法，其特征在于，以高纯SF6(99.999％)作为反应气体掺入到高纯Ar2(99.999％)的工作气体，用以克服磁控溅射法制备AlF3膜的F贫乏缺陷；选择适当的反应腔室工作压力，使得F/Al的原子比接近于理想的化学计量比3∶1；再辅以适当的射频电源功率，使得F/Al的原子比进一步符合理想的化学计量3∶1，降低薄膜的折射率，提高镀膜玻璃的透过率。2.根据权利1所述的宽带高透过AlF3减反射膜的制备方法，其特征在于，所述的SF6/Ar2气体流量比为，SF6/Ar2流量比为0.1％-20％。3.根据权利1所述的宽带高...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊成，马超，李宁，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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