CN103233198A - 一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法 - Google Patents

一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法 Download PDF

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董茂进
王多书
熊玉卿
张玲
王济洲
李晨
王超
高欢
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Abstract

本发明公开了一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法，属于光学薄膜领域。所述方法包括基片的清洗、离子束轰击活化基片、过渡层的镀制、长波红外光学薄膜的镀制几个步骤。所述方法整个过程工艺稳定，重复性好，操作简便，可操作性强。采用所述方法镀制的长波红外光学薄膜与基片附着牢固，能够满足空间光学遥感系统的要求，具有高稳定性和高可靠性。

Description

一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法
技术领域
本发明涉及一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法，属于光学薄膜领域。
背景技术
长波红外光学薄膜在空间光学遥感系统红外相机和多光谱成像仪中广泛应用，主要用于对地成像观测和光谱分析监测；在我国新波段/谱段、新原理空间光学遥感器技术发展规划中，也对长波红外光学薄膜器件提出了研发需求。空间光学遥感系统应用长波红外薄膜，要求可适应空间和地面环境条件，具有高稳定性和高可靠性。
由于长波红外光学薄膜空间应用的重要性和特殊要求，膜层一般较厚，达到几十个微米，同时镀膜材料的性能一般差异也较大，需要考虑薄膜和基片能否和基片牢固结合。而薄膜与基片的结合是否牢固显然成为考核滤光片是否合格的重要指标。目前，长波红外光学薄膜与基片之间的附着力逐渐不能满足越来越高的空间薄膜需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法，所述方法整个过程工艺稳定，重复性好，操作简便，可操作性强。采用所述方法镀制的长波红外光学薄膜与基片附着牢固，能够满足空间光学遥感系统的要求，具有高稳定性和高可靠性。
本发明的目的由以下技术方案实现：
一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法，所述方法步骤如下：
（1）将锗基片用分析纯的盐酸浸泡10～20min，去离子水冲洗3～5遍，分析纯的丙酮超声清洗10～20min，分析纯的乙醇超声清洗10～20min，然后晾干马上装入基片架中；
（2）将基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0～5.0×10-3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150～180℃，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击基片，活化基片的表面，具体为：首先打开离子源通氩气，气流量为10～30sccm，再开启阴极电压至100～200V，然后开启阳极电压至50～100V，此时阳极电流为0.5～1.0A；
（3）在步骤（2）活化好的锗基片上表面采用电阻蒸发方法镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为10～30nm；
（4）在锗薄膜上表面采用电阻蒸发方法镀制长波红外光学薄膜，所述长波红外光学薄膜的厚度根据实际需要确定。
有益效果
（1）本发明所述方法整个过程工艺稳定，重复性好，操作简便，可操作性强。
（2）本发明所述方法中的清洗步骤能够彻底洗掉基片在加工时产生的油脂等污染物。
（3）采用本发明所述方法镀制的长波红外光学薄膜与基片附着牢固，能够满足空间光学遥感系统的要求，具有高稳定性和高可靠性。
（4）本发明所述方法采用锗薄膜作为过渡层，不仅可以与锗基片牢固结合，还能够提高锗基片与薄膜的附着力，同时不影响整体的光谱性能。
（5）本发明所述方法对于以锗基片为基底的所有长波红外光学薄膜都是适用的。
具体实施方式
下面结合具体实施例来详述本发明，但不限于此。
实施例1
（1）将锗基片用分析纯的盐酸浸泡10min，去离子水冲洗3遍，分析纯的丙酮超声清洗10min，分析纯的乙醇超声清洗10min，然后晾干马上装入基片架中；
（2）将基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0×10-3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150℃，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击基片，活化基片的表面，具体为：首先打开离子源通氩气，气流量为10sccm，再开启阴极电压至100～200V，然后开启阳极电压至50～100V，此时阳极电流为0.5A；
（3）在步骤（2）活化好的锗基片上表面采用电阻蒸发方法镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为10nm；
（4）在锗薄膜上表面采用电阻蒸发方法镀制长波红外光学薄膜，镀膜完成后，取出样品，使用2cm宽剥离强度不小于2.74N/cm的胶带垂直膜层表面拉起后，膜层不脱落，则为满足膜层附着力性能要求。
实施例2
（1）将锗基片用分析纯的盐酸浸泡20min，去离子水冲洗5遍，分析纯的丙酮超声清洗20min，分析纯的乙醇超声清洗20min，然后晾干马上装入基片架中；
（2）将基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至5.0×10-3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至180℃，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击基片，活化基片的表面，具体为：首先打开离子源通氩气，气流量为30sccm，再开启阴极电压至100～200V，然后开启阳极电压至50～100V，此时阳极电流为1.0A；
（3）在步骤（2）活化好的锗基片上表面采用电阻蒸发方法镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为30nm；
（4）在锗薄膜上表面采用电阻蒸发方法镀制长波红外光学薄膜，镀膜完成后，取出样品，使用2cm宽剥离强度不小于2.74N/cm的胶带垂直膜层表面拉起后，膜层不脱落，则为满足膜层附着力性能要求。
本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种提高长波红外光学薄膜与锗基片附着力的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
（1）将锗基片用分析纯的盐酸浸泡10～20min，去离子水冲洗3～5遍，分析纯的丙酮超声清洗10～20min，分析纯的乙醇超声清洗10～20min，然后晾干马上装入基片架中；
（2）将基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0～5.0×10-3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150～180℃，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击基片，活化基片的表面，具体为：首先打开离子源通氩气，气流量为10～30sccm，再开启阴极电压至100～200V，然后开启阳极电压至50～100V，此时阳极电流为0.5～1.0A；
（3）在步骤（2）活化好的锗基片上表面采用电阻蒸发方法镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为10～30nm；
（4）在锗薄膜上表面采用电阻蒸发方法镀制长波红外光学薄膜，所述长波红外光学薄膜的厚度根据实际需要确定。
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