硅透镜基底上镀制3-5μmDLC加减反射增透膜的制备方法技术

一种硅透镜基底上镀制3

【技术实现步骤摘要】
硅透镜基底上镀制3
‑5μ
mDLC加减反射增透膜的制备方法


[0001]本公开涉及红外领域，更具体地涉及一种硅透镜基底上镀制3
‑
5μmDLC加减反射增透膜的制备方法。

技术介绍

[0002]硅(Si)材料是一种常用的红外光学材料，也是一种化学惰性材料，硬度高，不溶于水，在1
‑
7μm波段具有很好的透光性能。硅单晶通常用于3
‑
5μm中波红外光学窗口和光学滤光片的基片。由于硅单晶导热性能好，密度低，也是制作激光反射镜的常用材料。
[0003]随着红外技术在军事和民用中越来越广泛，对红外镀膜要求越来越高，大多光学系统前置透镜的膜层需具备在恶劣环境下长时间正常的能力，如大气高速飞行，抗击异物摩擦，在阴雨潮湿天气抵抗雨水的浸泡及腐蚀等等。

技术实现思路

[0004]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本公开的目的在于提供一种硅透镜基底上镀制3
‑
5μmDLC加减反射增透膜的制备方法，其既能满足恶劣环境工作又能满足红外透射率要求。
[0005]由此，一种硅透镜基底上镀制3
‑
5μmDLC加减反射增透膜的制备方法包括步骤：
[0006]S1，将作为镜片的硅透镜基底的陪镀片和产品的表面进行清洁处理，陪镀片的厚度为0.9
‑
1.5mm；
[0007]S2，在镜片的第一面上镀制DLC膜层，包括子步骤：
[0008]S21，将清洁处理好的陪镀片和产品的镜片置于射频等离子类金刚石镀膜设备的下极板托盘上；
[0009]S22，射频等离子类金刚石镀膜设备抽真空，然后通入氩气清洗；
[0010]S23，启动射频等离子类金刚石镀膜设备，通入甲烷120sccm、氩气10sccm作为反应气源，开启射频电源，射频电源的射频功率为700～800W，沉积压力为0.1～10Pa，沉积时间为2000～2300s，从而在镜片的第一面上镀制DLC膜层；
[0011]S24，沉积完成后，冷却后从射频等离子类金刚石镀膜设备中取出包含陪镀片和产品的镜片，准备镀制镜片的第二面；
[0012]在镜片的第二面上镀制减反射增透膜，包括子步骤：
[0013]S301，将第一面镀制DLC膜层的包括陪镀片和产品的镜片的表面进行清洁处理；
[0014]S302，将清洁处理好的镜片放入工装夹具，放好镜片的工装夹具挂入真空镀膜机的腔体内，腔体的温度设定为150℃；
[0015]S303，真空镀膜机启动抽真空，真空度达到1
×
10
‑3Pa，打开真空镀膜机的辅助镀膜的离子源进行清洗，清洗时间为6min，离子源的阳极电压为220V、阳极电流为1.2
‑
1.5A、发射极的电流为1.3
‑
1.5A、采用氩气作为工作气体；
[0016]S304，维持前述真空度，在镜片的第二面蒸镀第一Ge膜层，第一Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第一Ge膜层的膜厚为30nm
±
1nm，离子源辅助蒸镀；
[0017]S305，在镀制的第一Ge膜层上蒸镀第一ZnS膜层，第一ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第一ZnS膜层的膜厚为168nm
±
4nm，离子源辅助蒸镀；
[0018]S306，在镀制的第一ZnS膜层上蒸镀第二Ge膜层，第二Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第二Ge膜层的膜厚为74nm
±
3nm，离子源辅助蒸镀；
[0019]S307，在镀制的第二Ge膜层上蒸镀第二ZnS膜层，第二ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第二ZnS膜层的膜厚为344nm
±
4nm，离子源辅助蒸镀；
[0020]S308，在镀制的第二ZnS膜层上蒸镀第三Ge膜层，第三Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第三Ge膜层的膜厚为42nm
±
2nm，离子源辅助蒸镀；
[0021]S309，在镀制的第三Ge膜层上蒸镀第三ZnS膜层，第三ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第三ZnS膜层的膜厚为680nm
±
5nm，离子源辅助蒸镀；
[0022]S310，在镀制的第三ZnS膜层上蒸镀YbF3膜层，YbF3膜层的沉积速率为0.6nm/s，控制YbF3膜层的膜厚为591nm
±
5nm，离子源辅助蒸镀；
[0023]S311，在镀制的YbF3膜层上蒸镀第四ZnS膜层，第四ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第四ZnS膜层的膜厚为30nm
±
1nm，离子源辅助蒸镀；
[0024]S4，镀制完成后，待真空室冷却至80℃以下取出两面镀制好的镜片。
[0025]本公开的有益效果如下在本公开的硅透镜基底上镀制3
‑
5μmDLC加减反射增透膜的制备方法中，通过在作为镜片的硅透镜基底的陪镀片和产品的第一面镀制DLC(类金刚石)膜层，DLC膜层将作为透镜的产品的外膜层，使得产品具备在恶劣环境下长时间正常的能力，如大气高速飞行，抗击异物摩擦，在阴雨潮湿天气抵抗雨水的浸泡及腐蚀等等；通过在作为镜片的硅透镜基底的陪镀片和产品的第二面镀制30nm
±
1nm膜厚的第一Ge膜层、168nm
±
4nm膜厚的第一ZnS膜层、74nm
±
3nm膜厚的第二Ge膜层、344nm
±
4nm膜厚的第二ZnS膜层、42nm
±
2nm膜厚的第三Ge膜层、680nm
±
5nm膜厚的第三ZnS膜层、591nm
±
5nm膜厚的YbF3膜层、30nm
±
1nm膜厚的第四ZnS膜层，第二面上的八层膜层将作为透镜的产品的内膜层，这种内膜层为减反射增透膜，通过第一面镀制的作为外膜层的DLC膜层和第二面镀制的作为内膜层的减反射增透膜，基于陪镀片的3
‑
5μm红外波段的测试，3
‑
5μm红外波段的透过率能达到94％以上。换句话说，内膜层和外膜层的配合既能满足恶劣环境工作又能满足红外透射率要求。
附图说明
[0026]图1是根据本公开的硅透镜基底上镀制3
‑
5μmDLC加减反射增透膜的制备方法在包含硅透镜基底的陪镀片和产品的镜片的两面分别镀制DLC膜层和减反射增透膜的结构示意图。
[0027]图2是实施例1的陪镀片两面分别镀制DLC膜层和减反射增透膜在3
‑
5μm红外波段的透过率的曲线图。
具体实施方式
[0028]附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅透镜基底上镀制3
‑
5μmDLC加减反射增透膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1，将作为镜片的硅透镜基底的陪镀片和产品的表面进行清洁处理，陪镀片的厚度为0.9
‑
1.5mm；S2，在镜片的第一面上镀制DLC膜层，包括子步骤：S21，将清洁处理好的陪镀片和产品的镜片置于射频等离子类金刚石镀膜设备的下极板托盘上；S22，射频等离子类金刚石镀膜设备抽真空，然后通入氩气清洗；S23，启动射频等离子类金刚石镀膜设备，通入甲烷120sccm、氩气10sccm作为反应气源，开启射频电源，射频电源的射频功率为700～800W，沉积压力为0.1～10Pa，沉积时间为2000～2300s，从而在镜片的第一面上镀制DLC膜层；S24，沉积完成后，冷却后从射频等离子类金刚石镀膜设备中取出包含陪镀片和产品的镜片，准备镀制镜片的第二面；S3，在镜片的第二面上镀制减反射增透膜，包括子步骤：S301，将第一面镀制DLC膜层的包括陪镀片和产品的镜片的表面进行清洁处理；S302，将清洁处理好的镜片放入工装夹具，放好镜片的工装夹具挂入真空镀膜机的腔体内，腔体的温度设定为150℃；S303，真空镀膜机启动抽真空，真空度达到1
×
10
‑3Pa，打开真空镀膜机的辅助镀膜的离子源进行清洗，清洗时间为6min，离子源的阳极电压为220V、阳极电流为1.2
‑
1.5A、发射极的电流为1.3
‑
1.5A、采用氩气作为工作气体；S304，维持前述真空度，在镜片的第二面蒸镀第一Ge膜层，第一Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第一Ge膜层的膜厚为30nm
±
1nm，离子源辅助蒸镀；S305，在镀制的第一Ge膜层上蒸镀第一ZnS膜层，第一ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第一ZnS膜层的膜厚为168nm
±
4nm，离子源辅助蒸镀；S306，在镀制的第一ZnS膜层上蒸镀第二Ge膜层，第二Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第二Ge膜层的膜厚为74nm
±
3nm，离子源辅助蒸镀；S307，在镀制的第二Ge膜层上蒸镀第二ZnS膜层，第二ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第二ZnS膜层的膜厚为344nm
±
4nm，离子源辅助蒸镀；S308，在镀制的第二ZnS膜层上蒸镀第三Ge膜层，第三Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第三Ge膜层的膜厚为42nm
±
2nm，离子源辅助蒸镀；S309，在镀制的第三Ge膜层上蒸镀第三ZnS膜层，第三ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第三ZnS膜层的膜厚为680nm
±
5nm，离子源辅助蒸镀；S310，在镀制的第三ZnS膜层上蒸镀YbF3膜层，YbF3膜层的沉积速率为0.6nm/s，控制YbF3膜层的膜厚为591nm
±
5nm，离子源辅助蒸镀；S311，在镀制的YbF3膜层上蒸镀第四ZnS膜层，第四ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制
第四ZnS膜层的膜厚为30nm
±
1nm，离子源辅助蒸镀；S4，镀制完成后，待真空室冷却至80℃以下取出两面镀制好的镜片。2.根据权利要求1所述的硅透镜基底上镀制3
‑
5μmD...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁献波，刘梦佳，
申请(专利权)人：安徽光智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：