Ge_xC_(1-x)薄膜在红外增透保护膜系设计和制备中的应用

用磁控反应溅射 (RS)法制备出 Gex C1 - x薄膜 ,它的折射率可在 1 .6～ 4.0之间变化 .设计出不同厚度的 Gex C1 - x均匀增透膜系和非均匀增透膜系 ,并在 Zn S基片上制备出 Gex C1 - x均匀增透膜系 .设计结果表明 ,均匀膜系能实现某一波段范围内增透 ,非均匀膜系能实现宽波段增透 ;当厚度增加时 ,均匀增透膜系的透过率曲线变得急剧振荡 ,非均匀膜系的透过率曲线变得更为平滑 ,且向长波段扩展 .实验结果表明 ,在 8～ 1 1 .5 μm波段 ,Zn S基片双面镀 Gex C1 - x均匀增透膜系后平均透过率为 90 .4% ,比未镀膜的 Zn S基片 (平均透过率为 73.9% )净增加 1 6 .5 % .

金刚石红外增透保护膜的研制及特性拟合

论述了在硅基板上用热灯丝法制备金刚石红外增透保护膜的工艺，通过多灯丝法、预打磨处理以及加偏压等方法得到了特性优良的金刚石薄膜，并利用对金刚石薄膜─硅板体系红外透射率的曲线拟合，推知了一系列不易直接测量的特性参数，如折射率，吸收系数，薄膜厚度等。

多波段红外增透与保护膜技术的研究

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。

ZnS衬底上GeC/GaP增透保护膜系的制备及红外光学性质

把GeC／GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外（8～11．5μm波段）增透保护膜系。采用射频磁控溅射法，以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜；用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中，以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西（Cauchy）公式和乌尔巴赫（Urbach）公式表示折射率和吸收系数，对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合，得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近，在波长10μm处约为2．9；GeC膜的折射率较小，在波长10μm处约为1．78。用所得到的薄膜折射率，通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC／GaP双层增透保护膜系，当GaP膜厚较大时，由于吸收增大膜系增透效果较差；当GaP膜厚较小时，膜系有较好的增透效果。

非平衡磁控溅射DLC薄膜应力研究

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.