面向激光防护应用的金刚石/V_2O_5膜系设计与制备 被引量：4

1

作者 左杨平 卢文壮 +3 位作者 张圣斌 余亚平 冯森 左敦稳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2491-2495,共5页

针对目前激光对红外光电传感器的威胁,为满足红外传感器在可见光与3～5μm波段高透射,低于3μm波段高反射的使用要求,采用光学金刚石作为红外窗口材料,采用具有热致相变特性的V2O5薄膜作为激光防护涂层,采用Zn S和Yb F3作为高低折射率材... 针对目前激光对红外光电传感器的威胁,为满足红外传感器在可见光与3～5μm波段高透射,低于3μm波段高反射的使用要求,采用光学金刚石作为红外窗口材料,采用具有热致相变特性的V2O5薄膜作为激光防护涂层,采用Zn S和Yb F3作为高低折射率材料,依据膜系设计理论设计具有抗激光致盲能力的红外增透膜并采用TFCalc优化膜系。采用离子辅助法制备增透膜,采用磁控溅射法在实验制备增透膜上制备V2O5涂层。采用扫描探针显微镜对光学薄膜的表面三维形貌及粗糙度进行测试分析,对薄膜进行红外光谱测试分析,结果满足使用设计要求。 展开更多

关键词 激光防护 膜系设计 红外增透 V2O5 磁控溅射

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金刚石膜表面微结构红外增透性能研究 被引量：3

2

作者 张朝阳 魏俊俊 +4 位作者 邢忠福 彭志勇 刘金龙 陈良贤 李成明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期126-133,共8页

CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料,但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟,建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。... CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料,但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟,建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。基于此为指导,探讨了在具有微结构硅片表面,采用MPCVD方法复制生长出具有微结构的金刚石自支撑光学级薄膜,用于提升金刚石膜在红外波段的透过率。采用扫描电镜(SEM)观察了原始硅片和金刚石表面及微结构形貌,通过拉曼散射光谱评估了金刚石的生长质量及形核层影响,采用红外光谱仪测试了金刚石红外透过率。结果显示,单面构筑微结构后,金刚石膜在8~12μm波段的透过率可从70%提升至76%,说明表面微结构能显著提升金刚石膜的光学透过性能。非金刚石形核层以及表面微结构的完整性不足可能是导致实验结果与理论模拟结果具有一定偏差的主要原因。 展开更多

关键词 金刚石膜 亚波长结构 红外增透 仿真模拟

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非平衡磁控溅射DLC薄膜应力研究 被引量：2

3

作者 杭凌侠 Y.YIN +1 位作者 徐均琪 李建超 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1-5,26,共6页

类金刚石(DLC) 薄膜可用作红外增透保护膜,高的薄膜残余应力造成薄膜附着力下降是目前应用中存在的主要问题之一.本文从DLC薄膜作为红外增透保护膜的需求出发,采用非平衡磁控溅射技术生长DLC薄膜.实测了薄膜的残余应力,分析研究了薄膜... 类金刚石(DLC) 薄膜可用作红外增透保护膜,高的薄膜残余应力造成薄膜附着力下降是目前应用中存在的主要问题之一.本文从DLC薄膜作为红外增透保护膜的需求出发,采用非平衡磁控溅射技术生长DLC薄膜.实测了薄膜的残余应力,分析研究了薄膜残余应力在不同工艺条件下的变化情况.探讨了薄膜残余应力与薄膜厚度、光学透过率、离子能量、沉积速率以及能流密度之间的关系.研究结果表明,薄膜残余应力平衡值在0.9～2.2GPa之间,相应的单面镀膜样片的透过率在4μm波长处为69% ～ 63%,随工艺的不同而变化.工艺优化后薄膜残余应力显著下降.硅基底上薄膜与基底剥离的力的临界值大于2160GPa·nm,最大薄膜厚度≥ 2400nm;锗基底上最大薄膜厚度≥ 2000nm,可以满足整个红外波段的需求. 展开更多

关键词 应力 类金刚石薄膜 非平衡磁控溅射 红外增透保护膜

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金刚石薄膜的双波段红外光学性能研究

4

作者 李建国 丰杰 +1 位作者 胡东平 万强 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第3期27-30,34,共5页

本文针对红外光学材料对宽波段透过的要求,采用HFCVD法在硅基体上制备了红外增透的金刚石薄膜。设计了高红外透过率的膜系结构,探讨了基体处理方式、单面、双面涂层工艺和厚度对红外透过率的影响,并给出了相关的光谱测试结果和金刚石薄... 本文针对红外光学材料对宽波段透过的要求,采用HFCVD法在硅基体上制备了红外增透的金刚石薄膜。设计了高红外透过率的膜系结构,探讨了基体处理方式、单面、双面涂层工艺和厚度对红外透过率的影响,并给出了相关的光谱测试结果和金刚石薄膜的微观形貌、结构表征。结果表明:双面涂层金刚石薄膜工艺具有优异的双波段红外性能,在3.0～5.0μm波段的最大红外透过率达到80%,接近于理论值;在8.0～14.0μm波段的最大增透率达18%,最大红外透过率达65%,与天然金刚石的透过率接近。这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 金刚石薄膜 双面涂层 双波段 红外增透

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硒化锌基底2～16μm超宽带硬质红外增透膜的研制 被引量：18

5

作者 潘永强 杭凌侠 +1 位作者 梁海锋 田刚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1201-1204,共4页

硒化锌材料具有较宽的透光区,使其在红外区有着广泛的应用,然而其作为基底,镀制超宽带增透膜却有相当大的难度,尤其是膜层强度问题。设计出了硒化锌基底上2～16μm的多层超宽带增透膜,并采用离子束辅助沉积工艺在硒化锌基底上进行了多... 硒化锌材料具有较宽的透光区,使其在红外区有着广泛的应用,然而其作为基底,镀制超宽带增透膜却有相当大的难度,尤其是膜层强度问题。设计出了硒化锌基底上2～16μm的多层超宽带增透膜,并采用离子束辅助沉积工艺在硒化锌基底上进行了多次实验,并对所使用的氟化钇(YF_3)和硒化锌膜料进行了分析,发现YF_3在3400和1640 cm^(-1)两个波数处的吸收峰。通过将低折射率层改为氟化钡和氟化钇的组合层后,在硒化锌基底上成功镀制出了多层宽带增透膜并采用脉冲电弧离子镀技术在多层薄膜的表面镀制了一定厚度的类金刚石(DLC)薄膜,增强了膜层的强度。最终使硒化锌基底上镀制的超宽带增透膜在2～16μm范围内的平均透射比大于93%,峰值透射比大于97%,并且膜层的强度较好。 展开更多

关键词 光学薄膜 超宽带增透膜 离子束辅助沉积 硒化锌 类金刚石薄膜

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双波段激光防护红外减反膜的研制 被引量：15

6

作者 石澎 付秀华 +2 位作者 孙岩 魏孜洵 梅禹珊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期182-186,共5页

针对军用光电仪器对激光致盲武器的防护要求,选取Si和YbF3,ZnS和YbF3两种高低折射率组合形式研制了激光防护减反膜。在多光谱ZnS基底上,采用电子束及离子辅助沉积技术,制备了能够对532 nm和1064 nm激光进行有效防护,同时对3~5μm的波段... 针对军用光电仪器对激光致盲武器的防护要求,选取Si和YbF3,ZnS和YbF3两种高低折射率组合形式研制了激光防护减反膜。在多光谱ZnS基底上,采用电子束及离子辅助沉积技术,制备了能够对532 nm和1064 nm激光进行有效防护,同时对3~5μm的波段具有高透射率的薄膜。对Si膜的电子束沉积工艺进行了研究;对YbF3在不同的材料组合中的沉积工艺进行了优化;解决了膜层与基底之间的粘附性问题。该薄膜集探测用减反器件和防护器件于一体,可以使星载、机载等光电仪器的结构得到简化;光谱分析和环境测试的结果表明,各项指标满足使用要求。 展开更多

关键词 薄膜 激光防护 离子辅助沉积 红外减反膜

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类金刚石薄膜作为MgF_2红外增透和保护膜的研究 被引量：7

7

作者 张贵锋 刘正堂 郑修麟 《光电子技术》 CAS 1996年第2期113-118,共6页

系统地研究了MgF2衬底上类金刚石薄膜的折射率和生长速率与淀积工艺之间的关系，在MgF2衬底上成功地设计并制备了红外增透和保护膜。理论与实验研究表明，类金刚石薄膜使MgF2的红外透过率提高3％以上是完全可能的，但起红外增透和保护... 系统地研究了MgF2衬底上类金刚石薄膜的折射率和生长速率与淀积工艺之间的关系，在MgF2衬底上成功地设计并制备了红外增透和保护膜。理论与实验研究表明，类金刚石薄膜使MgF2的红外透过率提高3％以上是完全可能的，但起红外增透和保护双重作用的统一性问题仍有待进一步研究。 展开更多

关键词 类金刚石薄膜 红外增透 保护膜 红外光学材料

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多波段红外增透与保护膜技术的研究 被引量：8

8

作者 付秀华 姜会林 +1 位作者 付新华 王崇娥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1183-1185,共3页

采用电子束真空镀膜和离子辅助沉积的方法，在口径φ150mm，厚度6mm．且具有较大曲率的多光谱ZnS导流罩上，镀制红外增透保护膜。所镀膜层在3～5μm平均透过率高于90％，在8～10μm平均透过率高于92％，并且能够承受恶劣的环境测试。

关键词 工程通用技术 红外增透与保护膜 真空镀膜 离子辅助沉积

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硒化锌基底8～12μm高性能增透膜的研究 被引量：10

9

作者 潘永强 朱昌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期394-396,453,共4页

为了提高硒化锌基底的透过率以及膜层的机械强度,对硒化锌基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究。介绍了红外宽带减反射膜的膜料选择、膜系的设计以及采用离子束辅助沉积该膜系的过程,给出了用该方法制备的8～12μ... 为了提高硒化锌基底的透过率以及膜层的机械强度,对硒化锌基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究。介绍了红外宽带减反射膜的膜料选择、膜系的设计以及采用离子束辅助沉积该膜系的过程,给出了用该方法制备的8～12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达99%以上,在设计波段范围内平均透过率大于98%,膜层附着性能好,光机性能稳定。这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 红外增透膜 离子束辅助沉积 硒化锌 氟化钇

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锗基底3～5μm和8～12μm双波段红外增透膜研究 被引量：10

10

作者 潘永强 朱昌 +1 位作者 杭凌侠 宋俊杰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期372-374,共3页

文中简要叙述了双波段(3～5μm和8～12μm)红外增透膜的膜料选择以及锗基底上红外双波段增透膜的设计与镀制,介绍了离子束辅助沉积技术制备该薄膜的过程。提出了采用脉冲真空电弧离子镀技术镀制无氢类金刚石膜作为红外增透膜的保护膜,... 文中简要叙述了双波段(3～5μm和8～12μm)红外增透膜的膜料选择以及锗基底上红外双波段增透膜的设计与镀制,介绍了离子束辅助沉积技术制备该薄膜的过程。提出了采用脉冲真空电弧离子镀技术镀制无氢类金刚石膜作为红外增透膜的保护膜,并讨论了镀制类金刚石膜后,镀膜元件的光谱特性。 展开更多

关键词 红外双波段 红外增透膜 光谱特性 镀膜 离子束辅助沉积 保护膜 薄膜 类金刚石膜 基底

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硫化锌基底可见-红外多波段的光学薄膜 被引量：9

11

作者 付秀华 孙钰林 +1 位作者 贺才美 董洁凌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期803-806,共4页

由于硫化锌（ZnS）晶体透光区域较宽,常被用于多波段可见与红外光学系统中。介绍了在ZnS基底上制备的多波段光学薄膜,在400-700nm的可见波段及8-12μm的中长波红外波段实现高透射率,在1064nm及1540nm两点实现高反射率,其入射角度为45
... 由于硫化锌（ZnS）晶体透光区域较宽,常被用于多波段可见与红外光学系统中。介绍了在ZnS基底上制备的多波段光学薄膜,在400-700nm的可见波段及8-12μm的中长波红外波段实现高透射率,在1064nm及1540nm两点实现高反射率,其入射角度为45°。选取了ZnS和YbF3作为高低折射率材料,设计并通过软件优化出合理的膜系,采用电子枪离子辅助沉积系统进行镀制。该薄膜能够承受雨淋、盐雾、高低温等环境测试,满足使用要求。这对于红外光学系统的应用具有极其重要的意义。 展开更多

关键词 光学薄膜 红外增透膜 离子辅助沉积 牢固度

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红外光学薄膜材料光学常量计算和在宽带增透膜中的应用 被引量：8

12

作者 苏伟涛 李斌 +2 位作者 刘定权 李大琪 张凤山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期490-493,共4页

使用经典洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及低吸收稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常量.使用这三种材料设计并制备了锗窗口7.7～15μm宽带增透膜系,通过优化设计并且使用长波红外... 使用经典洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及低吸收稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常量.使用这三种材料设计并制备了锗窗口7.7～15μm宽带增透膜系,通过优化设计并且使用长波红外区吸收小的低折射率材料,在长波区(13～15μm)的透过率测量值有明显提高,15μm处的透过率为89.9%. 展开更多

关键词 光学薄膜 光学常量 洛伦兹谐振子模型 红外增透膜

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硒化锌基底8μm～12μm高效高稳定性减反射膜的研究 被引量：6

13

作者 潘永强 朱昌 +1 位作者 杭凌侠 苏俊宏 《红外》 CAS 2004年第10期1-3,9,共4页

文中讨论了硒化锌基底上的高效高稳定性红外减反射膜的设计与制备。介绍了离子束辅助沉积该膜系的过程,给出了用该方法制备的8μm-12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达99％以上,在设计波段范围内平均透过率大于98％,... 文中讨论了硒化锌基底上的高效高稳定性红外减反射膜的设计与制备。介绍了离子束辅助沉积该膜系的过程,给出了用该方法制备的8μm-12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达99％以上,在设计波段范围内平均透过率大于98％,膜层附着性能好,光机性能稳定。 展开更多

关键词 硒化锌 波段 减反射膜 膜系 透过率 红外 宽带 高稳定性 制备 高效

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硫化锌基底8～12μm红外增透膜的研究 被引量：6

14

作者 庞薇 付秀华 +1 位作者 邢政 傅晶晶 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2008年第2期46-47,39,共3页

为了提高硫化锌基底的透过率和膜层的机械强度,对硫化锌基底上的红外宽带减反射膜的设计和制备工艺进行了研究。经过实验,选取镀膜材料,优化沉积工艺参数以及采用离子束辅助沉积技术,研制出膜层附着力好,光学性能稳定的红外增透膜。最后... 为了提高硫化锌基底的透过率和膜层的机械强度,对硫化锌基底上的红外宽带减反射膜的设计和制备工艺进行了研究。经过实验,选取镀膜材料,优化沉积工艺参数以及采用离子束辅助沉积技术,研制出膜层附着力好,光学性能稳定的红外增透膜。最后,对制备的增透膜进行环境实验,各项指标均满足设计要求。 展开更多

关键词 光学薄膜 红外增透膜 离子辅助

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红外增透薄膜的研究进展 被引量：5

15

作者 何远东 张伟才 +1 位作者 闫萍 杨洪星 《节能技术》 CAS 2016年第2期125-128,138,共5页

红外增透膜已被广泛的应用于现代光学系统,并直接决定了光学器件性能的优劣,特别是对于航空航天领域具有十分重要的现实意义。红外增透膜的常见制备方法有真空蒸发、电子束蒸发、化学气相沉积法等。文章着重介绍国内外关于红外增透膜的... 红外增透膜已被广泛的应用于现代光学系统,并直接决定了光学器件性能的优劣,特别是对于航空航天领域具有十分重要的现实意义。红外增透膜的常见制备方法有真空蒸发、电子束蒸发、化学气相沉积法等。文章着重介绍国内外关于红外增透膜的研究进展,综述红外增透膜材料的选择、常规红外增透膜材料的改性、红外增透膜系的设计及新型红外增透膜材料的开发,预测了红外增透膜材料未来的发展趋势。特别关注膜材料的红外透过率及机械强度等性能,明确不同红外增透膜的工作波段及应用前景。 展开更多

关键词 光学薄膜 红外增透膜 透过率 机械强度 改性

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基于洛伦兹模型的红外薄膜材料光学常数拟合及应用 被引量：4

16

作者 苏伟涛 李斌 +1 位作者 刘定权 张凤山 《光学仪器》 2006年第4期150-153,共4页

在中长波红外区域,通常使用的镀膜材料都存在相当大的色散和一定的吸收。就目前的测试技术来说,确定这些材料的色散和吸收相当困难。试验基于洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出... 在中长波红外区域,通常使用的镀膜材料都存在相当大的色散和一定的吸收。就目前的测试技术来说,确定这些材料的色散和吸收相当困难。试验基于洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常数。使用锗、硫化锌和稀土氟化物分别作为高折射率层(H)、中间折射率层(M)和低折射率层(L),设计并制备了从6.8μm^15μm的锗窗口宽带增透膜系,测量结果完全可以满足光机系统的要求。 展开更多

关键词 红外薄膜材料 光学常数 洛伦兹谐振予模型 红外增透膜

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Ge基底7.5～11.5μm波段高性能红外增透膜的研制 被引量：4

17

作者 闫兰琴 张树玉 +5 位作者 刘伟 刘嘉禾 袁果 黎建明 杨海 苏小平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期871-874,共4页

为了提高Ge基底的红外光能量的透过率和膜层的机械强度,对Ge基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究。介绍了红外宽带减反射膜的合理的膜料选择、膜系设计和优化方法以及采用离子束辅助沉积技术沉积该膜系的过程。... 为了提高Ge基底的红外光能量的透过率和膜层的机械强度,对Ge基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究。介绍了红外宽带减反射膜的合理的膜料选择、膜系设计和优化方法以及采用离子束辅助沉积技术沉积该膜系的过程。给出了离子束辅助沉积技术各工艺参数,以及在最佳参数条件下制备的7.5～11.5μm波段宽带减反射膜单双面增透实测光谱曲线,其峰值透过率高达99.2%,在设计的波段范围内,平均透过率大于98%,膜层附着性能好,光机性能稳定,重复性好,能够通过GJB2485-95所规定的各项环境测试,并且光学性能没有明显的变化,这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 Ge基底 红外宽带增透膜 优化 离子辅助沉积

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离子束辅助沉积红外增透薄膜工艺 被引量：4

18

作者 傅晶晶 付秀华 邢政 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2008年第2期43-45,共3页

光纤接入网络的快速发展对光纤传输的光学性能方面提出了严格的要求。文中阐述了电子束离子辅助沉积系统在室温下镀制光纤端面近红外1520nm～1580nm范围增透膜的应用。讨论了膜料的选择、膜系的设计以及镀制过程中光学监控的工艺参数,... 光纤接入网络的快速发展对光纤传输的光学性能方面提出了严格的要求。文中阐述了电子束离子辅助沉积系统在室温下镀制光纤端面近红外1520nm～1580nm范围增透膜的应用。讨论了膜料的选择、膜系的设计以及镀制过程中光学监控的工艺参数,制备出了光学性能较好的薄膜。 展开更多

关键词 离子束辅助沉积 红外增透膜 光纤 膜厚控制

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硒化锌基底3～12μm渐变折射率红外增透膜的设计 被引量：4

19

作者 鄢秋荣 黄伟 张云洞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期177-180,共4页

叙述了傅里叶合成方法的原理和该方法用于ZnSe基底3～12μm红外增透膜的设计。通过反傅里叶变换期望的光谱特性曲线得到渐变折射率膜层。用薄膜特征矩阵的方法计算细分成很薄的多层均匀膜层的光谱透过率曲线,构造了新的Q函数和用逐次近... 叙述了傅里叶合成方法的原理和该方法用于ZnSe基底3～12μm红外增透膜的设计。通过反傅里叶变换期望的光谱特性曲线得到渐变折射率膜层。用薄膜特征矩阵的方法计算细分成很薄的多层均匀膜层的光谱透过率曲线,构造了新的Q函数和用逐次近似的方法修正膜层的折射率轮廓图,能有效地减小与期望透射率曲线的偏差。再给膜层加上五次方多项式匹配层与空气和基底两侧界面相匹配。所得渐变折射率增透膜在设计波段平均透射率达到95%。 展开更多

关键词 红外增透膜 渐变折射率薄膜 傅里叶合成法

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霍尔离子源辅助制备长波红外碳化锗增透膜 被引量：4

20

作者 王彤彤 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期319-323,共5页

为了提高锗基底的透过率和环境适应性,镀制了增透保护膜。应用电子枪蒸发加霍尔离子源辅助的方法沉积了碳化锗(Ge1-xCx)薄膜。通过固定霍尔离子源参数,控制沉积速率的工艺得到了不同光学常数的碳化锗薄膜。X射线衍射(XRD)测试表明,所制... 为了提高锗基底的透过率和环境适应性,镀制了增透保护膜。应用电子枪蒸发加霍尔离子源辅助的方法沉积了碳化锗(Ge1-xCx)薄膜。通过固定霍尔离子源参数,控制沉积速率的工艺得到了不同光学常数的碳化锗薄膜。X射线衍射(XRD)测试表明,所制备的碳化锗薄膜在不同的沉积速率下均为无定形结构。采用傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪测量了试片的透过率,使用包络法获得了相应工艺条件下的光学常数。在锗基底上双面镀制碳化锗增透膜后,长波红外7.5～11.5μm波段的平均透过率Tave>85%。经过环境实验之后的碳化锗膜层完好,证明碳化锗增透膜具有良好的环境适应性。 展开更多

关键词 碳化锗 长波红外增透膜 离子辅助 霍尔离子源

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