红外透射材料ZnS

比较了长波（8～12μm）红外透射材料的性能，ZnS是较好的长波窗口和头罩材料，描述了ZnS的三种不同制备的工艺，同时对三种工艺获得的ZnS的光学、力学和热性能进行了分析和比较，作为多波段应用多光谱ZnS是唯一的材料，而对高速飞行器上的窗口和头罩应用CVDZnS则是比较好的材料。

用离子集团束技术在Si上外延生长GaAs

本文描述了用一种新的离子集团束技术在较低的温度下在Ｓｉ衬底上外延生长ＧａＡｓ的初步实验结果．实验表明：Ａｓ＋离子束轰击对于去除Ｓｉ上自然氧化层是有效的，在衬底温度为５５０℃得到ＧａＡｓ单晶．

离子束技术

离子束作为材料合成、加工技术在飞速发展,有着巨大的科学上和工业上的意义。本文就离子束技术目前的发展及其在某些重要领域中的应用作一概括介绍。

在预涂陶瓷过渡层的多谱段ZnS衬底上沉积金刚石膜的探索研究

本文采用真空电子束蒸镀技术在多谱段ZnS衬底上沉积了适合金刚石膜沉积的致密陶瓷过渡层,并利用微波等离子体CVD金刚石膜低温沉积技术进行了金刚石膜沉积研究。发现在陶瓷过渡层上的金刚石形核极其困难,其原因可能是陶瓷涂层在沉积过程中龟裂导致ZnS蒸汽扩散逸出干扰金刚石形核所致。本文采用诱导形核技术在过渡层/ZnS试样表面观察到极高密度(1010/cm2)的金刚石形核,并对金刚石/过渡层/ZnS试样的红外透过特性进行了评价。

红外用CVD ZnS多晶材料的研制

论述了制备红外用CVD ZnS多晶材料的化学气相沉积工艺和热等静压处理工艺。针对CVD ZnS多晶材料具备优良的光学和力学性能,采用化学气相沉积工艺和热等静压处理技术成功研制出大尺寸多晶材料,其最大尺寸达到250 mm×15 mm。测试了CVD ZnS样品的各项光学、力学性能指标。样品的全波段透过率均接近ZnS材料的本征水平,折射指数均匀性优于2×10-5,在1.06μm的吸收系数为2×10-3cm-1,抗弯强度达到104 MPa。

大口径多光谱ZnS头罩的研制

多光谱ZnS是一种综合性能优异的红外光学材料,在长波红外及多波段红外探测成像系统中被广泛应用。化学气相沉积和热等静压后处理是制备多光谱ZnS材料的关键技术。介绍了化学气相沉积工艺和热等静压处理工艺制备多光谱ZnS的工艺原理及沉积大口径头罩的结构设计;报道了研制成功的270mm大口径多光谱ZnS头罩。经测试分析,头罩的全波段透过率均已接近理论水平、吸收系数≤0.01cm-1、折射指数均匀性达到2.2×10-5、硬度160kg/mm2、抗弯强度70MPa、断裂韧性1.0MPa·m1/2。与美国Rohm&Haas公司的多光谱ZnS产品相比,该头罩的主要性能指标与其处于同一水平。

半导体材料的红外光学特性及应用

综述了半导体材料的红外光学性能及相关的力学、热学性能，讨论了影响红外透过率的主要因素。

大功率激光窗口ZnSe的制备原理及方法

比较了四种适用于作CO2激光器窗口的材料,Ge、KCl、GaAs和ZnSe,指出ZnSe是大功率激光器最理想的窗口材料,并列举了3种ZnSe的制备原理及方法,阐述了CVD方法制备多晶ZnSe的过程.

ZnS上金刚石膜的过渡层设计和附着力研究

CVD ZnS是中长波前视红外窗口和整流罩的合适材料,文中从折射率、热应力、透射波段和附着力等方面考虑,由实验设计出HfO2/非晶膜双层结构作为ZnS与金刚石保护膜间的过渡层,采用射频反应磁控溅射技术在ZnS表面制备过渡膜层,并采用划痕法研究了薄膜的显微结构对其与衬底间附着力的影响。结果表明,金刚石能够在HfO2/非晶膜过渡层上形核、生长,得到优质的保护膜,同时过渡层也缓解了金刚石膜与ZnS衬底间由于热膨胀系数的较大差异而引起的膜层脱落问题,单面沉积过渡层的ZnS在2～12μm范围具有增透膜的作用。与AlN/非晶膜组成的过渡层相比,HfO2/非晶膜组成的过渡层具有更小的残余应力。在典型实验条件下,该过渡层与ZnS衬底附着性良好,研究发现薄膜的显微结构对附着力的大小有重要影响,形成细小致密的柱状纤维结构,有利于提高附着力。

ZnSe基底7～14μm波段宽带增透膜

简要叙述了7～14μm波段红外增透膜的膜料选择以及硒化锌基底上高性能红外增透膜的设计和工艺研究。介绍了离子辅助沉积技术沉积该膜的的工艺过程。给出了用该方法制备的7—14μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线，其峰值透过率高达98％以上，在设计波段范围内平均透过率大于97％，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。

红外光学材料硫化锌衬底上沉积金刚石膜的研究

采用微波等离子体化学气相沉积法,在预镀陶瓷过渡层的硫化锌衬底上沉积金刚石膜。在以前的实验中,我们发现在陶瓷过渡层上沉积金刚石膜极其困难,但采用金刚石诱导形核方法后,我们已经在过渡层/硫化锌试样表面获得了很小面积(约1mm宽的环状区域)的金刚石形核。本文对前期的诱导形核工作进行了一定改进,目前已经使形核生长范围大大增加,沉积面积超过原来10倍。此外,本文对金刚石/过渡层/硫化锌试样的红外透过特性以及金刚石膜质量等进行了评价。

热等静压(HIP)对CVDZnS光学性能的影响

对化学气相沉积 (CVD)ZnS经热等静压 (HIP)处理前后在光学透过率等方面的改变进行了比较分析。针对温度、原生样品厚度等因素对样品性能的影响做了详细阐述。实验表明 ,热等静压对原生CVDZnS光学性能有促进作用 ,随处理温度的升高 ,透过率在 10 10～ 10 5 0℃之间出现峰值 ;原生样品厚度的影响不容忽视 ,导热均匀的薄样品晶粒均匀且尺寸较大 ,光学及力学性能要好于厚样品。

ZnS上HfON保护膜及增透膜系的制备和性能研究

用氮氧化铪薄膜作为CVDZnS衬底的保护膜、由YbF3和ZnS组成的增透膜系分别在CVDZnS的两面制备了保护膜和增透膜,研究了镀膜前后CVDZnS在8-12μm波段的光学性能,单面镀制增透膜之后CVDZnS在此波段的平均透过率由未镀膜前的74%提高到了82%,峰值透过率大于83.5%。在CVDZnS上镀制HfON保护膜后,其8-12μm波段透过率没有明显的降低,同时硬度测试表明HfON薄膜的硬度约为11.6 GPa,远大于衬底CVDZnS的硬度。胶带实验和泡水试验表明,制备的保护膜和增透膜均和衬底有很好的附着力。

硅衬底上异质外延GaAs

综述了ＧａＡｓ／Ｓｉ异质外延材料的性能及应用前景，分析了进一步提高材料质量所面临的问题，重点介绍了降低外延层缺陷方面的研究进展。

CVDZnS热等静压(HIP)前后光学性能和显微结构的研究

采用红外、紫外光谱仪对热等静压（HIP）处理前后CVDZnS的光学透过率进行了测量,采用分析电子显微镜、金相显微镜和X射线衍射对原生CVDZnS和经热等静压（HIP）处理的CVDZnS的显微组织和晶体结构进行了分析.根据热等静压（HIP）处理前后CVDZnS光学透过率和材料内部显微结构的不同分析了热等静压过程造成CVDZnS光学性能提高的原因.研究表明:热等静压过程使得CVDZnS的晶粒尺寸有了很大提高,并且消除了原生CVDZnS在生长过程中形成的晶体缺陷,从而减小了原生CVDZnS中由于晶格缺陷和晶粒边界造成的散射损失,使得CVDZnS的光学透过率,尤其是在可见光及近红外波段,有了较大的提高.

Low Temperature Growth of GaAs on Si byIon Beam Cluster Technique

Ion cluster beam (ICB) technique has many advantages in depositing thin film. In present study some characters of epitaxial layer of GaAs on Si by ICB have been investigated. these include: comparison of crystalline quality between ICB deposited GaAs and vacuum deposited GaAs, and to reveal defects by etching on GaAs-Si interface. The experimental results are discussed.