CN108333661A - 基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法,滤光片包括基板、第一镀膜层和第二镀膜层,基板设置于第一镀膜层和第二镀膜层之间,第一镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第一镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层,最外层为二氧化硅层,第二镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,最内层为硼掺杂氢化硅层,最外层为二氧化硅层。本发明提供的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法,在大入射角下,滤光片的波长漂移量降低,其中心波长角度偏移降至12nm内,同样的光谱带宽下,可实现大的视场,同样的视场角下,具有更小的通带带宽,提高近红外成像系统的信噪比,降低制造成本。
Description
技术领域
本发明属于滤光片技术领域,具体涉及基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法。
背景技术
目前,在手势识别、人脸识别、3D结构光、激光雷达所用近红外成像系统中,一般要使用中心波长在800nm到1000nm的带通窄带滤光片,以滤除可见光及其他不需要的近红外光,通常采用传统光学材料的窄带滤光片,现有技术的窄带滤光片的高折射率材料采用TiO2、Ta2O5、Nb2O5等,低折射率材料采用SiO2等,其缺点是:等效折射率仅为2.0左右,导致在30°的光入射角下,波长偏移达30nm左右,导致视场角范围狭窄,或者同样视场角范围内,必须增大带宽,但会导致信噪比差;另外Ti、Ta、Nb为稀有金属,成本昂贵。
发明内容
为解决现有技术中滤光片的中心波长角度偏移较大等问题,本发明提供了一种基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法,等效折射率可以达到3.0以上,从而可以使30°的光入射角下,中心波长偏移量降低至12nm以内,甚至可降至8nm。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,包括基板、以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料的第一镀膜层和以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料的第二镀膜层,所述基板设置于第一镀膜层和第二镀膜层之间;
所述第一镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第一镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层且其沉积在基板的一侧表面,第一镀膜层的最外层为二氧化硅层;
所述第二镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第二镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层且其沉积在基板相对的另一侧表面,第二镀膜层的最外层为二氧化硅层。
进一步的,所述第一镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共36层,包括18层硼掺杂氢化硅层和18层二氧化硅层,第一镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层,第一镀膜层的最外层为二氧化硅层。
进一步的,所述第二镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共18层,其中包括9层硼掺杂氢化硅层与9层二氧化硅层,第二镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层,第二镀膜层的最外层为二氧化硅层。
进一步的,所述第一镀膜层由内而外交替沉积的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层245.31nm,二氧化硅层290.76nm,硼掺杂氢化硅层266.83nm,二氧化硅层171.67nm,硼掺杂氢化硅层361nm,二氧化硅层277.24nm,硼掺杂氢化硅层48.75nm,二氧化硅层265.86nm,硼掺杂氢化硅层162.05nm,二氧化硅层345.5nm,硼掺杂氢化硅层73.3nm,二氧化硅层386.28nm,硼掺杂氢化硅层344.83nm,二氧化硅层335.08nm,硼掺杂氢化硅层582.96nm,二氧化硅层351.49nm,硼掺杂氢化硅层65.72nm,二氧化硅层200.77nm,硼掺杂氢化硅层504.47nm,二氧化硅层132.92nm,硼掺杂氢化硅层97.99nm,二氧化硅层95.64nm,硼掺杂氢化硅层515.97nm,二氧化硅层110.79nm,硼掺杂氢化硅层480.54nm,二氧化硅层135.18nm,硼掺杂氢化硅层384.24nm,二氧化硅层145.74nm,硼掺杂氢化硅层430.23nm,二氧化硅层254.22nm,硼掺杂氢化硅层247.5nm,二氧化硅层122nm,硼掺杂氢化硅层182.94nm,二氧化硅层312.92nm,硼掺杂氢化硅层351.67nm,二氧化硅层172.23nm。
进一步的,所述第一镀膜层由内而外交替的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层143.24nm,二氧化硅层39.14nm,硼掺杂氢化硅层92.67nm,二氧化硅层156.6nm,硼掺杂氢化硅层128.88nm,二氧化硅层125.65nm,硼掺杂氢化硅层80.91nm,二氧化硅层130.07nm,硼掺杂氢化硅层131.06nm,二氧化硅层124.76nm,硼掺杂氢化硅层83.71nm,二氧化硅层175.17nm,硼掺杂氢化硅层136.49nm,二氧化硅层48.46nm,硼掺杂氢化硅层92.08nm,二氧化硅层171.09nm,硼掺杂氢化硅层129.33nm,二氧化硅层260.39nm。
进一步的,所述滤光片在30度角入射下的中心波长角度偏移小于12nm。
进一步的,所述滤光片在30度角入射下的中心波长角度偏移为8nm。
进一步的,包括以下步骤:
步骤A、制备第一镀膜层
(A1)制备硼掺杂氢化硅层
引入氩气和氢气,以硅靶为溅射靶材进行溅射,在基底的一侧表面通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层;
(A2)制备二氧化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氧气,在步骤(A1)得到的硼掺杂氢化硅层上通过磁控溅射法镀二氧化硅层,依次重复步骤(A1)和步骤(A2),得到所需第一镀膜层;
步骤B、制备第二镀膜层
(B1)制备硼掺杂氢化硅层
引入氩气和氢气,以硅靶为溅射靶材进行溅射,在基底的另一侧表面通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层;
(B2)制备二氧化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氧气,在步骤(B1)得到的硼掺杂氢化硅层上通过磁控溅射法镀二氧化硅层,依次重复步骤(B1)和步骤(B2),得到所需第二镀膜层。
进一步的,步骤(A1)和步骤(B2)中,引入氩气和氢气,以硼掺杂的硅靶为溅射靶材进行溅射,在基底上通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,硼掺杂浓度为0.0001ppm~10000ppm。
进一步的,步骤(A1)和步骤(B2)中,以硅靶为溅射靶材,引入氩气、氢气和含硼气体,在基底上通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,含硼气体的浓度为0.0001ppm~10000ppm。
进一步的,所述含硼气体为BH4或B2H6,含硼气体的浓度为0.0001ppm~10000ppm。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明公开了基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法,滤光片包括基板、以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料的第一镀膜层和以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料的第二镀膜层,基板设置于第一镀膜层和第二镀膜层之间,第一镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第一镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层且其沉积在基板的一侧表面,第一镀膜层的最外层为二氧化硅层,第二镀膜层由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第二镀膜层的最内层为硼掺杂氢化硅层且其沉积在基板相对的另一侧表面,第二镀膜层的最外层为二氧化硅层。本发明提供的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片及其制备方法,采用高折射率材料硼掺杂氢化硅和低折射率材料二氧化硅进行溅镀制备低中心波长角度偏移滤光片,实现大入射角下的滤光片的波长漂移量的大幅降低,其30度角入射时的中心波长偏移可以降低到12nm以内,其30度入射角下的通带中心波长相较于0度入射角下的中心波长,偏移量仅为8nm,同样的视场角或光谱带宽下,可以实现大的视场,具有更小的通带带宽,与现有技术的滤波片相比,在同样的视场要求下,可以采用更小的光谱带宽,提高近红外成像系统的信噪比,相近的光谱性能下,采用低成本的硅材料,降低了制造成本,实用性强,应用前景广阔。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的偏移滤光片在0度和30度入射角下的光谱性能图;
其中,1-基板;2-第一镀膜层;3-第二镀膜层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
名词解释:
硼掺杂氢化硅,英文名称为Boron Doped Hydrogenated Silicon。
二氧化硅,英文名称为SiO2。
如图1-2所示,基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,包括玻璃材质的基板1、第一镀膜层2和第二镀膜层3,基板1设置于第一镀膜层2和第二镀膜层3之间,第一镀膜层2以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料制备而成,第二镀膜层3以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料制备而成,硼掺杂氢化硅作为高折射率材料,其折射率在3.0到4.0之间,消光系数在0.01到0.00001之间,二氧化硅作为低折射率材料,降低了滤光片的中心波长角度偏移,其中,第一镀膜层2由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共36层,包括18层硼掺杂氢化硅层与18层二氧化硅层,第一镀膜层2的最内层为硼掺杂氢化硅层且其直接沉积在基板1的一侧表面,第一镀膜层2的最外层为二氧化硅层,第二镀膜层3由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共18层,包括9层硼掺杂氢化硅层与9层二氧化硅层,第二镀膜层3的最内层为硼掺杂氢化硅层且其直接沉积在基板1相对的另一侧表面,第二镀膜层3的最外层为二氧化硅层。
第一镀膜层2由内而外交替沉积的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层245.31nm,二氧化硅层290.76nm,硼掺杂氢化硅层266.83nm,二氧化硅层171.67nm,硼掺杂氢化硅层361nm,二氧化硅层277.24nm,硼掺杂氢化硅层48.75nm,二氧化硅层265.86nm,硼掺杂氢化硅层162.05nm,二氧化硅层345.5nm,硼掺杂氢化硅层73.3nm,二氧化硅层386.28nm,硼掺杂氢化硅层344.83nm,二氧化硅层335.08nm,硼掺杂氢化硅层582.96nm,二氧化硅层351.49nm,硼掺杂氢化硅层65.72nm,二氧化硅层200.77nm,硼掺杂氢化硅层504.47nm,二氧化硅层132.92nm,硼掺杂氢化硅层97.99nm,二氧化硅层95.64nm,硼掺杂氢化硅层515.97nm,二氧化硅层110.79nm,硼掺杂氢化硅层480.54nm,二氧化硅层135.18nm,硼掺杂氢化硅层384.24nm,二氧化硅层145.74nm,硼掺杂氢化硅层430.23nm,二氧化硅层254.22nm,硼掺杂氢化硅层247.5nm,二氧化硅层122nm,硼掺杂氢化硅层182.94nm,二氧化硅层312.92nm,硼掺杂氢化硅层351.67nm,二氧化硅层172.23nm。
第一镀膜层3由内而外交替的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层143.24nm,二氧化硅层39.14nm,硼掺杂氢化硅层92.67nm,二氧化硅层156.6nm,硼掺杂氢化硅层128.88nm,二氧化硅层125.65nm,硼掺杂氢化硅层80.91nm,二氧化硅层130.07nm,硼掺杂氢化硅层131.06nm,二氧化硅层124.76nm,硼掺杂氢化硅层83.71nm,二氧化硅层175.17nm,硼掺杂氢化硅层136.49nm,二氧化硅层48.46nm,硼掺杂氢化硅层92.08nm,二氧化硅层171.09nm,硼掺杂氢化硅层129.33nm,二氧化硅层260.39nm。
基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片的制备方法,包括以下步骤:
步骤A、制备第一镀膜层
(A1)制备硼掺杂氢化硅层
主要采用如下两种途径:
途径一:在磁控溅射设备中,以硅靶为溅射靶材进行溅射,引入氩气、氢气和含硼气体,含硼气体与氩气和氢气混合,氩气和氢气均为高纯气体,含硼气体包括BH4、B2H6以及其他含硼化合物,在基底1的一侧表面或相对的两侧表面分别通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,其中,含硼气体的浓度为0.0001ppm~10000ppm,优选的,含硼气体的浓度为0.1ppm~1000ppm,更优选的,含硼气体的浓度为10ppm~1000ppm。
途径二:在磁控溅射设备中,以硼掺杂的硅靶为溅射靶材,引入高纯氩气及高纯氢气,在基底1的一侧表面或相对的两侧表面分别通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,其中,硼掺杂浓度为0.0001ppm~10000ppm,优选的,硼掺杂浓度为0.1ppm~1000ppm,更优选的,硼掺杂浓度为10ppm~1000ppm。
(A2)制备二氧化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氧气,在前述步骤(A1)得到的硼掺杂氢化硅层上通过磁控溅射法镀二氧化硅层,依次重复步骤(A1)和步骤(A2),得到所需的第一镀膜层2;
步骤B、制备第二镀膜层
与制备第一镀膜层2的工作过程类似,具体步骤如下:
(B1)制备硼掺杂氢化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氩气和氢气,在基底1的相对另一侧表面通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层;
(B2)制备二氧化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氧气,在前述步骤(B1)得到的硼掺杂氢化硅层上通过磁控溅射法镀二氧化硅层,依次重复重复步骤(B1)和步骤(B2),得到所需的第二镀膜层3。
步骤(B1)中,硼掺杂氢化硅层的制备途径与步骤(A1)的制备途径类似,主要包括以下两种:
途径一为:在磁控溅射设备中,以硅靶为溅射靶材进行溅射,引入氩气、氢气和含硼气体,含硼气体与氩气和氢气混合,氩气和氢气均为高纯气体,含硼气体包括但不限于BH4、B2H6,在基底1的两侧表面分别通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,其中,含硼气体的浓度为0.0001ppm~10000ppm,优选的,含硼气体的浓度为0.1ppm~1000ppm,更优选的,含硼气体的浓度为10ppm~1000ppm;
途径二为:在磁控溅射设备中,以硼掺杂的硅靶为溅射靶材,引入高纯氩气及高纯氢气,在基底1的两侧表面分别通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,其中,硼掺杂浓度为0.0001ppm~10000ppm,优选的,硼掺杂浓度为0.1~1000ppm,优选的,硼掺杂浓度为10~1000ppm。
步骤(A2)和步骤(B2)中,二氧化硅层还可采用氧化硅靶制成而成,此时不需通入氧气。
如图2所示,本发明制备的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,大入射角下的波长漂移量大幅降低,其30度角入射时的中心波长偏移可以降低到12nm以内,其30度入射角下的通带中心波长相较于0度入射角下的中心波长,偏移量仅为8nm,同样的视场角或光谱带宽下,可以实现大的视场,具有更小的通带带宽。
本发明所用的磁控溅射法包括直流磁控溅射、脉冲直流磁控溅射、交流磁控溅射、双极磁控溅射、射频溅射和中频溅射等,优选直流磁控溅射或脉冲直流磁控溅射,直流磁控溅射的溅射电源功率为0.1~50kW,优选1~30kW,电源脉冲频率为0~500kHz,优选0~350kHz。
实施例1
如图1-2所示,基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,包括玻璃材质的基板1、第一镀膜层2和第二镀膜层3,基板1设置于第一镀膜层2和第二镀膜层3之间,第一镀膜层2以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料制备而成,第二镀膜层3以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料制备而成,硼掺杂氢化硅作为高折射率材料,其折射率在3.0到4.0之间,消光系数在0.01到0.00001之间,二氧化硅(SiO2)作为低折射率材料,降低了滤光片的中心波长角度偏移,其中,第一镀膜层2由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共36层,包括18层硼掺杂氢化硅层与18层二氧化硅层,第一镀膜层2的最内层为硼掺杂氢化硅层且其直接沉积在基板1的一侧表面,第一镀膜层2的最外层为二氧化硅层,第二镀膜层3由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共18层,包括9层硼掺杂氢化硅层与9层二氧化硅层,第二镀膜层3的最内层为硼掺杂氢化硅层且其直接沉积在基板1相对的另一侧表面,第二镀膜层3的最外层为二氧化硅层。
第一镀膜层2由内而外交替沉积的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层245.31nm,二氧化硅层290.76nm,硼掺杂氢化硅层266.83nm,二氧化硅层171.67nm,硼掺杂氢化硅层361nm,二氧化硅层277.24nm,硼掺杂氢化硅层48.75nm,二氧化硅层265.86nm,硼掺杂氢化硅层162.05nm,二氧化硅层345.5nm,硼掺杂氢化硅层73.3nm,二氧化硅层386.28nm,硼掺杂氢化硅层344.83nm,二氧化硅层335.08nm,硼掺杂氢化硅层582.96nm,二氧化硅层351.49nm,硼掺杂氢化硅层65.72nm,二氧化硅层200.77nm,硼掺杂氢化硅层504.47nm,二氧化硅层132.92nm,硼掺杂氢化硅层97.99nm,二氧化硅层95.64nm,硼掺杂氢化硅层515.97nm,二氧化硅层110.79nm,硼掺杂氢化硅层480.54nm,二氧化硅层135.18nm,硼掺杂氢化硅层384.24nm,二氧化硅层145.74nm,硼掺杂氢化硅层430.23nm,二氧化硅层254.22nm,硼掺杂氢化硅层247.5nm,二氧化硅层122nm,硼掺杂氢化硅层182.94nm,二氧化硅层312.92nm,硼掺杂氢化硅层351.67nm,二氧化硅层172.23nm。
第一镀膜层3由内而外交替的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层143.24nm,二氧化硅层39.14nm,硼掺杂氢化硅层92.67nm,二氧化硅层156.6nm,硼掺杂氢化硅层128.88nm,二氧化硅层125.65nm,硼掺杂氢化硅层80.91nm,二氧化硅层130.07nm,硼掺杂氢化硅层131.06nm,二氧化硅层124.76nm,硼掺杂氢化硅层83.71nm,二氧化硅层175.17nm,硼掺杂氢化硅层136.49nm,二氧化硅层48.46nm,硼掺杂氢化硅层92.08nm,二氧化硅层171.09nm,硼掺杂氢化硅层129.33nm,二氧化硅层260.39nm。
基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片的制备方法,包括以下步骤:
步骤A、制备第一镀膜层
(A1)制备硼掺杂氢化硅层
采用直流磁控溅射,溅射靶材使用硼掺杂的硅靶,硼掺杂浓度为110ppm,制备硼掺杂氢化非晶硅高折射率材料即硼掺杂氢化硅层的过程为:在溅射时通入氩气和氢气,溅射电源功率为8kW,电源脉冲频率130kHz,在基底1的一侧表面制备得到硼掺杂氢化硅层。
(A2)制备二氧化硅层
以高纯硅靶为溅射靶材,引入氧气,在步骤(A1)制备的硼掺杂氢化硅层上通过直流磁控溅射镀二氧化硅层,随后依次重复步骤(A1)和步骤(A2),制备得到第一镀膜层2。
步骤B、制备第二镀膜层
第二镀膜层3的制备过程与前述步骤A制备第一镀膜层2的过程相同,只需在基板1相对另一侧表面溅镀硼掺杂氢化硅层,随后在硼掺杂氢化硅层上溅镀二氧化硅层,再重复交替沉积硼掺杂氢化硅层和二氧化硅层,形成第二镀膜层3。
实例2
步骤A、制备第一镀膜层
(A1)制备硼掺杂氢化硅层
采用直流磁控溅射,溅射靶材使用高纯硅靶,通入B2H6气体、氢气和氩气的混合气,B2H6气体浓度为130ppm,在基板1的一侧表面形成硼掺杂氢化硅层,溅射电源功率为8kW,电源脉冲频率130kHz。
(A2)制备二氧化硅层
制备低折射率二氧化硅层时,以高纯硅靶为溅射靶材,溅射时通入氧气,形成氧化硅,溅镀至步骤(A1)的硼掺杂氢化硅层上,随后依次重复步骤(A1)和步骤(A2),制备得到第一镀膜层2。
余同实施例1。
实例3
步骤A、制备第一镀膜层
(A1)制备硼掺杂氢化硅层
采用双极中频磁控溅射,溅射靶材使用硼掺杂的硅靶,硼掺杂浓度110ppm,溅射时通入氢气和氩气,溅射电源功率8kW,电源频率200kHz,在基板1一侧表面形成硼掺杂氢化硅层。
(A2)制备二氧化硅层
需要氧化硅材料时,以高纯硅靶为溅射靶材,溅射时通入氧气,在步骤(A1)的硼掺杂氢化硅层溅镀得到二氧化硅层,依次重复A1和A2步骤,制备得到第一镀膜层2。
步骤B、制备第二镀膜层
第二镀膜层3的制备过程与前述步骤A制备第一镀膜层2的过程相同,只需在基板1相对另一侧表面溅镀硼掺杂氢化硅层,随后在硼掺杂氢化硅层上溅镀二氧化硅层,再重复交替沉积硼掺杂氢化硅层和二氧化硅层,形成第二镀膜层3。
上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,其特征在于,包括基板(1)、以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料的第一镀膜层(2)和以交替的硼掺杂氢化硅和二氧化硅为镀膜材料的第二镀膜层(3),所述基板(1)设置于第一镀膜层(2)和第二镀膜层(3)之间;
所述第一镀膜层(2)由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第一镀膜层(2)的最内层为硼掺杂氢化硅层且其沉积在基板(1)的一侧表面,第一镀膜层(2)的最外层为二氧化硅层;
所述第二镀膜层(3)由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积,第二镀膜层(3)的最内层为硼掺杂氢化硅层且其沉积在基板(1)相对的另一侧表面,第二镀膜层(3)的最外层为二氧化硅层。
2.根据权利要求1所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,其特征在于,所述第一镀膜层(2)由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共36层,包括18层硼掺杂氢化硅层和18层二氧化硅层,第一镀膜层(2)的最内层为硼掺杂氢化硅层,第一镀膜层(2)的最外层为二氧化硅层。
3.根据权利要求1所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,其特征在于,所述第二镀膜层(3)由内而外依次由硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层交替沉积共18层,其中包括9层硼掺杂氢化硅层与9层二氧化硅层,第二镀膜层(3)的最内层为硼掺杂氢化硅层,第二镀膜层(3)的最外层为二氧化硅层。
4.根据权利要求1所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,其特征在于,所述第一镀膜层(2)由内而外交替沉积的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层245.31nm,二氧化硅层290.76nm,硼掺杂氢化硅层266.83nm,二氧化硅层171.67nm,硼掺杂氢化硅层361nm,二氧化硅层277.24nm,硼掺杂氢化硅层48.75nm,二氧化硅层265.86nm,硼掺杂氢化硅层162.05nm,二氧化硅层345.5nm,硼掺杂氢化硅层73.3nm,二氧化硅层386.28nm,硼掺杂氢化硅层344.83nm,二氧化硅层335.08nm,硼掺杂氢化硅层582.96nm,二氧化硅层351.49nm,硼掺杂氢化硅层65.72nm,二氧化硅层200.77nm,硼掺杂氢化硅层504.47nm,二氧化硅层132.92nm,硼掺杂氢化硅层97.99nm,二氧化硅层95.64nm,硼掺杂氢化硅层515.97nm,二氧化硅层110.79nm,硼掺杂氢化硅层480.54nm,二氧化硅层135.18nm,硼掺杂氢化硅层384.24nm,二氧化硅层145.74nm,硼掺杂氢化硅层430.23nm,二氧化硅层254.22nm,硼掺杂氢化硅层247.5nm,二氧化硅层122nm,硼掺杂氢化硅层182.94nm,二氧化硅层312.92nm,硼掺杂氢化硅层351.67nm,二氧化硅层172.23nm。
5.根据权利要求1所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,其特征在于,所述第一镀膜层(3)由内而外交替的硼掺杂氢化硅层与二氧化硅层的厚度依次为:硼掺杂氢化硅层143.24nm,二氧化硅层39.14nm,硼掺杂氢化硅层92.67nm,二氧化硅层156.6nm,硼掺杂氢化硅层128.88nm,二氧化硅层125.65nm,硼掺杂氢化硅层80.91nm,二氧化硅层130.07nm,硼掺杂氢化硅层131.06nm,二氧化硅层124.76nm,硼掺杂氢化硅层83.71nm,二氧化硅层175.17nm,硼掺杂氢化硅层136.49nm,二氧化硅层48.46nm,硼掺杂氢化硅层92.08nm,二氧化硅层171.09nm,硼掺杂氢化硅层129.33nm,二氧化硅层260.39nm。
6.根据权利要求1所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片,其特征在于,所述滤光片在30度角入射下的中心波长角度偏移小于12nm。
7.基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、制备第一镀膜层
(A1)制备硼掺杂氢化硅层
引入氩气和氢气,以硅靶为溅射靶材进行溅射,在基底(1)的一侧表面通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层;
(A2)制备二氧化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氧气,在步骤(A1)得到的硼掺杂氢化硅层上通过磁控溅射法镀二氧化硅层,依次重复步骤(A1)和步骤(A2),得到所需第一镀膜层(2);
步骤B、制备第二镀膜层
(B1)制备硼掺杂氢化硅层
引入氩气和氢气,以硅靶为溅射靶材进行溅射,在基底(1)的另一侧表面通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层;
(B2)制备二氧化硅层
以硅靶为溅射靶材,引入氧气,在步骤(B1)得到的硼掺杂氢化硅层上通过磁控溅射法镀二氧化硅层,依次重复步骤(B1)和步骤(B2),得到所需第二镀膜层(3)。
8.根据权利要求7所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片的制备方法,其特征在于,步骤(A1)和步骤(B1)中,引入氩气和氢气,以硼掺杂的硅靶为溅射靶材进行溅射,在基底(1)上通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,硼掺杂浓度为0.0001ppm~10000ppm。
9.根据权利要求7所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片的制备方法,其特征在于,步骤(A1)和步骤(B1)中,以硅靶为溅射靶材,引入氩气、氢气和含硼气体,在基底(1)上通过磁控溅射法镀硼掺杂氢化硅层,含硼气体的浓度为0.0001ppm~10000ppm。
10.根据权利要求9所述的基于硼掺杂氢化硅的低角度偏移滤光片的制备方法,其特征在于,所述含硼气体为BH4、B2H6或其他含硼化合物,含硼气体的浓度为0.0001ppm~10000ppm。
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GR01 | Patent grant | ||
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