CN112505812A - 一种硅基红外测温滤光片及制备方法 - Google Patents
一种硅基红外测温滤光片及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112505812A CN112505812A CN202011510948.3A CN202011510948A CN112505812A CN 112505812 A CN112505812 A CN 112505812A CN 202011510948 A CN202011510948 A CN 202011510948A CN 112505812 A CN112505812 A CN 112505812A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- system structure
- layer
- silicon substrate
- film system
- monocrystalline silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 64
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 19
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 14
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 12
- 229910009520 YbF3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/021—Cleaning or etching treatments
- C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
- C23C14/0629—Sulfides, selenides or tellurides of zinc, cadmium or mercury
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0694—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0803—Arrangements for time-dependent attenuation of radiation signals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
本发明涉及一种硅基红外测温滤光片，包括单晶硅基底、长波通膜系结构及短波通膜系结构，其中单晶硅基底为横断面呈矩形的板状结构，长波通膜系结构包覆在单晶硅基底上端面，短波通膜系结构包覆在单晶硅基底下端面，且长波通膜系结构及短波通膜系结构的厚度均不大于1毫米，且长波通膜系结构及短波通膜系结构总厚度为单晶硅基底。其制备方法包括夹持定位，单晶硅基底预热，离子轰击，气象沉积及出炉保存等五个步骤。本发明较传统的滤光片，一方面可以实现了传统滤光片实现不了的宽波段、高精度的温度测量；另一方面生产加工工艺简单，易实现规模化、批量化作业，同时另可提高镀膜层与基板间连接关系的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤光片，特别是涉及一种硅基红外测温滤光片及检测方法。
背景技术
目前利用红外实现非接触式测温的设备在日常生活和工农业生产中均得到了广泛的使用，但在使用中发现，传统的红外滤光片一般需要截止掉不需要透过的那部分波段的光，让其中很窄的一段范围的红外光透过，来达到测温的目的。但这种滤光片只能测量到很少一部分波段内可以透光区域的温度，而且达不到精准测量的效果，并以收到杂光干扰。想要宽波段内，精准测量是传统滤光片需要解决的技术瓶颈，同时传统滤光片镀层在进行加工作业时，生产效率也相对较低，且镀层与基板间附着的稳定性也相对较差，甚至有些镀层与基板间另需设置专用的胶层，从而严重影响了生产效率、成本及产品质量，如专利申请号为“2020102526568”的“一种多波段滤光片”等传统的滤光片及相应的生产技术。
因此，针对这一问题，迫切需要开发一种全新的滤光片及相应的生产工艺，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种硅基红外测温滤光片及制备方法，以达到提高透光度、抗干扰能力，从而检测精度。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种硅基红外测温滤光片，包括单晶硅基底、长波通膜系结构及短波通膜系结构，其中单晶硅基底为横断面呈矩形的板状结构，长波通膜系结构包覆在单晶硅基底上端面，短波通膜系结构包覆在单晶硅基底下端面，且长波通膜系结构及短波通膜系结构的厚度均不大于1毫米，且长波通膜系结构及短波通膜系结构总厚度为单晶硅基底。
进一步的，所述的长波通膜系结构及短波通膜系结构横断面呈矩形平面结构、凸透镜及凹透镜结构中的任意一种。
进一步的，所述的单晶硅基底在光线以0°角入射时，在700—850nm波段投射率小于1%。
进一步的，所述的长波通膜系结构及短波通膜系结构，在光线以0°角入射时，投射率降为0%的波长—投射率曲线拐角在700—750nm之间，在光线以30°角入射时，投射率降为0%的波长—投射率曲线拐角在700—740nm之间.
进一步的，所述的长波通膜系结构从上至下依次为：195nmGe层、275nmSiO层、190nmGe层、270nmZnS层、135nmGe层、255nmSiO层、115nmGe层、205nmZnS层、170nmGe层、235nmSiO层、182nmGe层、280nmSiO层、225nmGe层、315nmSiO层、345nmGe层、450nmSiO层。
进一步的，所述的短波通膜系结构从上至下依次为：642nmGe层、510nmSiO层、510nmYbF3层、595nmGe层、460nmSiO层、350nmGe层、1015nm YbF3层、531nmGe层、870nmZnS层、255nmGe层、560nmSiO层、410nmYbF3层、195nmGe层、275nm YbF3层、365nmGe层、775nmSiO层、665nmGe层、1175nm YbF3层。
一种硅基红外测温滤光片的制备方法，包括以下步骤：
S1，夹持定位，首先将单晶硅基底通过环状定位环夹持，并通过定位环放置到真空炉中，并使单晶硅基底轴线与水平面平行分布，且单晶硅基底与真空炉上端面及下端面间间距均不小于5毫米，然后对单晶硅基底表面和真空炉内进行清洁，并在完成清洁后对真空炉密封，然后将真空炉内空气排出，同时向真空炉内输入氩气，并使真空炉内气压为2—10pa；
S2，单晶硅基底预热，完成S1步骤后，同时对单晶硅基底的上表面及下表面进行辐照加热，使单晶硅基底上表面及下表面同步匀速升温至150℃—200℃，并保温保压缓存；
S3，离子轰击，利用霍尔离子源基于炉内氩气对单晶硅基底上端面及下端面持续轰击12—30分钟，并使霍尔离子源轰击时氩气气体流量为15sccm；
S4，气象沉积，在S3步骤进行离子猴急的后1—10分钟后，对单晶硅基底上表面及下表面同步进行电晕作业，并在离子轰击完成后维持电源状态不变，然后通过气象沉积法同时在单晶硅基底上端面及下端面进行长波通膜系结构及短波通膜系结构气相沉积镀膜，完成镀膜后即可得到成品滤光片；
S5，出炉保存，完成S4步骤后，在保持电晕状态下随炉自然冷却至室温，然后向真空炉内通入常温干燥氮气，使真空炉内气压与炉外气压保持一致，即可打开真空炉并将镀膜后的滤光片进行收集保存即可。
进一步的，所述的S4步骤中，长波通膜系结构及短波通膜系结构在镀膜时，长波通膜系结构及短波通膜系结构原料均通过电子束蒸发工艺进行蒸发，然后进行气相沉积作业。
进一步的，所述的S4步骤中，气相沉积时，Ge层的沉积速率为0.8nm/s，SiO层沉积速率为1.2nm/s，YbF3层沉积速率为0.9nm/s，且气相沉积时，采用间接光控和晶控联合控制各膜层厚度及速率。
进一步的，所述的S5步骤中，在随炉冷却中，当温度将至120℃—160℃时，保温3—10小时，然后继续随炉。
本发明较传统的滤光片，一方面可以将1665-5000nm的红外光的透过率降低到1%以下，干扰几乎为零，同时让在5355-8690nm这样的宽波段的范围内的平均透过率达到85%以上，实现了传统滤光片实现不了的宽波段、高精度的温度测量，从而有效的提高了滤光片产品的质量并辅助提高测温设备检测精度；另一方面生产加工工艺简单，易实现规模化、批量化作业，同时另可提高镀膜层与基板间连接关系的稳定性，从而有效的提高了滤光片的生产效率，降低生产成本和难度的同时，另极大的提高了滤光片产品质量的稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明一种结构示意图；
图2为发明另一种结构示意图；
图3为发明另一种结构示意图；
图4为发明另一种结构示意图；
图5为发明另一种结构示意图；
图6为本发明透光率曲线图；
图7为本发明方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-5所示，一种硅基红外测温滤光片，包括单晶硅基底1、长波通膜系结构2及短波通膜系结构3，其中单晶硅基底1为横断面呈矩形的板状结构，长波通膜系结构2包覆在单晶硅基底1上端面，短波通膜系结构3包覆在单晶硅基底1下端面，且长波通膜系结构2及短波通膜系结构3的厚度均不大于1毫米，且长波通膜系结构2及短波通膜系结构3总厚度为单晶硅基底1。
本实施例中，所述的长波通膜系结构2及短波通膜系结构3横断面呈矩形平面结构、凸透镜及凹透镜结构中的任意一种。
值得注意的，所述的单晶硅基底1在光线以0°角入射时，在700—850nm波段投射率小于1%。
重点说明的，所述的长波通膜系结构2及短波通膜系结构3，在光线以0°角入射时，投射率降为0%的波长—投射率曲线拐角在700—750nm之间，在光线以30°角入射时，投射率降为0%的波长—投射率曲线拐角在700—740nm之间.
进一步优化的，所述的长波通膜系结构2从上至下依次为：195nmGe层、275nmSiO层、190nmGe层、270nmZnS层、135nmGe层、255nmSiO层、115nmGe层、205nmZnS层、170nmGe层、235nmSiO层、182nmGe层、280nmSiO层、225nmGe层、315nmSiO层、345nmGe层、450nmSiO层。
进一步优化的，所述的短波通膜系结构3从上至下依次为：642nmGe层、510nmSiO层、510nmYbF3层、595nmGe层、460nmSiO层、350nmGe层、1015nm YbF3层、531nmGe层、870nmZnS层、255nmGe层、560nmSiO层、410nmYbF3层、195nmGe层、275nm YbF3层、365nmGe层、775nmSiO层、665nmGe层、1175nm YbF3层。
如图6和7所示，一种硅基红外测温滤光片的制备方法，包括以下步骤：
S1，夹持定位，首先将单晶硅基底通过环状定位环夹持，并通过定位环放置到真空炉中，并使单晶硅基底轴线与水平面平行分布，且单晶硅基底与真空炉上端面及下端面间间距均不小于5毫米，然后对单晶硅基底表面和真空炉内进行清洁，并在完成清洁后对真空炉密封，然后将真空炉内空气排出，同时向真空炉内输入氩气，并使真空炉内气压为2—10pa；
S2，单晶硅基底预热，完成S1步骤后，同时对单晶硅基底的上表面及下表面进行辐照加热，使单晶硅基底上表面及下表面同步匀速升温至150℃—200℃，并保温保压缓存；
S3，离子轰击，利用霍尔离子源基于炉内氩气对单晶硅基底上端面及下端面持续轰击12—30分钟，并使霍尔离子源轰击时氩气气体流量为15sccm；
S4，气象沉积，在S3步骤进行离子猴急的后1—10分钟后，对单晶硅基底上表面及下表面同步进行电晕作业，并在离子轰击完成后维持电源状态不变，然后通过气象沉积法同时在单晶硅基底上端面及下端面进行长波通膜系结构及短波通膜系结构气相沉积镀膜，完成镀膜后即可得到成品滤光片；
S5，出炉保存，完成S4步骤后，在保持电晕状态下随炉自然冷却至室温，然后向真空炉内通入常温干燥氮气，使真空炉内气压与炉外气压保持一致，即可打开真空炉并将镀膜后的滤光片进行收集保存即可。
其中，所述的S4步骤中，长波通膜系结构及短波通膜系结构在镀膜时，长波通膜系结构及短波通膜系结构原料均通过电子束蒸发工艺进行蒸发，然后进行气相沉积作业。
重点说明的，所述的S4步骤中，气相沉积时，Ge层的沉积速率为0.8nm/s，SiO层沉积速率为1.2nm/s，YbF3层沉积速率为0.9nm/s，且气相沉积时，采用间接光控和晶控联合控制各膜层厚度及速率。
此外，所述的S5步骤中，在随炉冷却中，当温度将至120℃—160℃时，保温3—10小时，然后继续随炉。
本发明所制备的滤光片波长范围为i1500nm-10um；
透过率为：
1 Tave >85%@5355-8690nm
2 T<2%@1665-5000nm。
本发明较传统的滤光片，一方面可以将1665-5000nm的红外光的透过率降低到1%以下，干扰几乎为零，同时让在5355-8690nm这样的宽波段的范围内的平均透过率达到85%以上，实现了传统滤光片实现不了的宽波段、高精度的温度测量，从而有效的提高了滤光片产品的质量并辅助提高测温设备检测精度；另一方面生产加工工艺简单，易实现规模化、批量化作业，同时另可提高镀膜层与基板间连接关系的稳定性，从而有效的提高了滤光片的生产效率，降低生产成本和难度的同时，另极大的提高了滤光片产品质量的稳定性和可靠性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述硅基红外测温滤光片包括单晶硅基底、长波通膜系结构及短波通膜系结构，其中所述单晶硅基底为横断面呈矩形的板状结构，所述长波通膜系结构包覆在单晶硅基底上端面，短波通膜系结构包覆在单晶硅基底下端面，且所述长波通膜系结构及短波通膜系结构的厚度均不大于1毫米，且长波通膜系结构及短波通膜系结构总厚度为单晶硅基底。
2.根据权利要求1所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的长波通膜系结构及短波通膜系结构横断面呈矩形平面结构、凸透镜及凹透镜结构中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的单晶硅基底在光线以0°角入射时，在700—850nm波段投射率小于1%。
4.根据权利要求1所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的长波通膜系结构及短波通膜系结构，在光线以0°角入射时，投射率降为0%的波长—投射率曲线拐角在700—750nm之间，在光线以30°角入射时，投射率降为0%的波长—投射率曲线拐角在700—740nm之间。
5.根据权利要求1所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的长波通膜系结构从上至下依次为：195nmGe层、275nmSiO层、190nmGe层、270nmZnS层、135nmGe层、255nmSiO层、115nmGe层、205nmZnS层、170nmGe层、235nmSiO层、182nmGe层、280nmSiO层、225nmGe层、315nmSiO层、345nmGe层、450nmSiO层。
6.根据权利要求1所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的短波通膜系结构从上至下依次为：642nmGe层、510nmSiO层、510nmYbF3层、595nmGe层、460nmSiO层、350nmGe层、1015nm YbF3层、531nmGe层、870nmZnS层、255nmGe层、560nmSiO层、410nmYbF3层、195nmGe层、275nm YbF3层、365nmGe层、775nmSiO层、665nmGe层、1175nm YbF3层。
7.一种硅基红外测温滤光片的制备方法，其特征在于：所述的硅基红外测温滤光片的制备方法包括以下步骤：
S1，夹持定位，首先将单晶硅基底通过环状定位环夹持，并通过定位环放置到真空炉中，并使单晶硅基底轴线与水平面平行分布，且单晶硅基底与真空炉上端面及下端面间间距均不小于5毫米，然后对单晶硅基底表面和真空炉内进行清洁，并在完成清洁后对真空炉密封，然后将真空炉内空气排出，同时向真空炉内输入氩气，并使真空炉内气压为2—10pa；
S2，单晶硅基底预热，完成S1步骤后，同时对单晶硅基底的上表面及下表面进行辐照加热，使单晶硅基底上表面及下表面同步匀速升温至150℃—200℃，并保温保压缓存；
S3，离子轰击，利用霍尔离子源基于炉内氩气对单晶硅基底上端面及下端面持续轰击12—30分钟，并使霍尔离子源轰击时氩气气体流量为15sccm；
S4，气象沉积，在S3步骤进行离子猴急的后1—10分钟后，对单晶硅基底上表面及下表面同步进行电晕作业，并在离子轰击完成后维持电源状态不变，然后通过气象沉积法同时在单晶硅基底上端面及下端面进行长波通膜系结构及短波通膜系结构气相沉积镀膜，完成镀膜后即可得到成品滤光片；
S5，出炉保存，完成S4步骤后，在保持电晕状态下随炉自然冷却至室温，然后向真空炉内通入常温干燥氮气，使真空炉内气压与炉外气压保持一致，即可打开真空炉并将镀膜后的滤光片进行收集保存即可。
8.根据权利要求7所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的S4步骤中，长波通膜系结构及短波通膜系结构在镀膜时，长波通膜系结构及短波通膜系结构原料均通过电子束蒸发工艺进行蒸发，然后进行气相沉积作业。
9.根据权利要求7所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的S4步骤中，气相沉积时，Ge层的沉积速率为0.8nm/s，SiO层沉积速率为1.2nm/s，YbF3层沉积速率为0.9nm/s，且气相沉积时，采用间接光控和晶控联合控制各膜层厚度及速率。
10.根据权利要求7所述的一种硅基红外测温滤光片，其特征在于：所述的S5步骤中，在随炉冷却中，当温度将至120℃—160℃时，保温3—10小时，然后继续随炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011510948.3A CN112505812A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种硅基红外测温滤光片及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011510948.3A CN112505812A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种硅基红外测温滤光片及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112505812A true CN112505812A (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=74921769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011510948.3A Pending CN112505812A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种硅基红外测温滤光片及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112505812A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005266538A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | 赤外線透過フィルタ |
| CN101403806A (zh) * | 2008-11-05 | 2009-04-08 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 基于锗基底的可见/红外宽光谱分色片 |
| CN110146948A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-08-20 | 上海欧菲尔光电技术有限公司 | 一种硅基底长波通红外滤光片及其制备方法 |
| CN110568538A (zh) * | 2019-11-06 | 2019-12-13 | 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 | 大视场火焰探测用红外滤光片及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202011510948.3A patent/CN112505812A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005266538A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | 赤外線透過フィルタ |
| CN101403806A (zh) * | 2008-11-05 | 2009-04-08 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 基于锗基底的可见/红外宽光谱分色片 |
| CN110146948A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-08-20 | 上海欧菲尔光电技术有限公司 | 一种硅基底长波通红外滤光片及其制备方法 |
| CN110568538A (zh) * | 2019-11-06 | 2019-12-13 | 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 | 大视场火焰探测用红外滤光片及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106199801B (zh) | 一种40g100g滤光片薄膜镀制方法 | |
| CN101738652B (zh) | 三光合一超宽波段高增透膜的制备方法 | |
| CN109182972A (zh) | 大尺寸蓝宝石基底多光谱硬质增透膜及其制备方法 | |
| CN104032278A (zh) | 一种二氧化钒薄膜制备方法 | |
| CN109655954A (zh) | 滤光片及其制备方法、指纹识别模组及电子设备 | |
| CN107502865B (zh) | 一种广角摄像模组用滤光片的制作方法 | |
| CN104561907A (zh) | 硅或锗基底中红外光学波段宽角度入射增透膜的制备方法 | |
| CN108265269A (zh) | 提升多层激光薄膜元件环境稳定性的镀膜方法 | |
| CN111781666A (zh) | 测体温用红外滤光片及其制备方法和应用 | |
| CN109052379A (zh) | 一种超黑吸光材料的制备方法 | |
| CN115505893A (zh) | 一种基于光学镜片镀膜的镀膜机控制方法及系统 | |
| CN115368031A (zh) | 硫系玻璃8-12um波段高耐久性增透膜的制备方法 | |
| CN112505812A (zh) | 一种硅基红外测温滤光片及制备方法 | |
| CN104834025B (zh) | 一种基于纳米刻蚀的日盲紫外增透膜 | |
| CN114249546B (zh) | 一种镀类碳膜的红外硫系玻璃镜片及其制备方法和应用 | |
| CN112759277B (zh) | 一种氧化铈超亲水光学薄膜的制备方法 | |
| CN105633196A (zh) | 一种晶硅太阳能电池钝化工艺中的硅片表面处理方法 | |
| Huang et al. | High-quality ZnO anti-reflective coatings for CdSe crystal in the infrared wavelength | |
| CN114236661A (zh) | 单晶锗红外晶体分光镜、及激光长波红外分束膜制备方法 | |
| KR101220219B1 (ko) | 표면 미세 요철이 있는 유리기판에 적용되는 저반사 코팅 방법 | |
| CN112553585A (zh) | 一种聚甲基丙烯酸甲酯基底介质增透膜及其制备方法 | |
| CN206710630U (zh) | 一种大张角玻璃镜片的减反膜 | |
| CN111812753B (zh) | 一种硅基底3-6μm红外窗口片 | |
| CN115490436B (zh) | 一种减反射氟化镁镀膜玻璃及其在线制备方法 | |
| CN109581563A (zh) | 一种红外滤光片及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210316 |