JP7280198B2 - 高反射鏡のための銀コーティング積層体の反射帯域幅の拡大 - Google Patents

Description

優先権

本出願は、２０１７年６月１６日出願の米国仮特許出願第６２／５２０，８３３号に対する優先権の利益を主張するものであり、その内容は依拠され、参照によりその全体が本出願に援用される。

本開示は、反射帯域幅が拡大された高反射鏡のための、強化された高耐久性の革新的な銀含有（Ｅｎｈａｎｃｅｄ、Ｄｕｒａｂｌｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｓｉｌｖｅｒ‐ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ：「ＥＤＩＳ」）コーティング積層体、及びＩＳＲ検出器において有用となり得る上述のような積層体を作製する方法を対象とする。

インテリジェンス・監視・偵察（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ‐Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ‐Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ：ＩＳＲ）検出器技術は常に改善されており、例えば波長検出範囲の増大、検出器のフットプリントの低減、及びピクセルサイズの削減が行われ、これらは全て、システムのサイズ及び重量の削減を可能とする。これらの改善は、ＩＳＲマルチ広帯域光学系に関する需要の増大をもたらし、これは具体的には、高精細可視帯域（ＶＩＳ、０．３４μｍ～約０．７５μｍ）、並びに近赤外（ＮＩＲ、０．７５μｍ～１．４μｍ）、短波長赤外（ＳＷＩＲ、１．４μｍ～３μｍ）、中間波長赤外（ＭＷＩＲ、３μｍ～８μｍ）、及び長波長赤外（ＬＷＩＲ、８μｍ～１５μｍ）帯域を含む。このようなシステムのある重要な構成部品は、システムがこのようなスペクトル性能を達成できるようにする銀コーティングをその上に有する反射光学部品である。反射光学部品上の銀コーティングは、これらの光学系がこのような広範囲のスペクトル性能を達成できるようにするために重要であるが、銀の反射率はＮＵＶ領域において制限され、また銀はＬＷＩＲ内に吸収帯域を有する場合がある。しかしながら従来、ＩＳＲ検出器技術で使用される銀コーティングは、銀コーティングが時間と共に「破壊（ｂｒｅａｋ‐ｄｏｗｎ）」又は「腐食「ｃｏｒｒｏｄｅ）」する傾向を有するため、システムの故障の原因となっていた。従って、高温、多湿及び塩分の多い環境における耐久性を有しながら、ＮＵＶ及びＬＷＩＲ帯域において高い反射率を提供する、広帯域銀コーティング済み光学部品を得ることが望まれている。

薄膜コーティング済み光学構成部品の耐久性能を評価するために使用される試験手順は複数存在する。例としては、ＭＩＬ‐Ｃ‐４８４９７、ＭＩＬ‐Ｆ‐４８６１６、及びＭＩＬ‐ＰＲＦ‐１３８３０Ｂといった軍事仕様文書が挙げられ、これらは、湿度、塩霧、塩溶液、温度サイクル及び摩耗への曝露、並びに他の試験手順を伴う試験を含む。これらの試験のうち最も厳しいのは、「２４時間塩霧（２４‐ｈｏｕｒ ｓａｌｔ ｆｏｇ）」試験である。「Ｘ‐１ 銀」と呼ばれるＱｕａｎｔｕｍ／Ｄｅｎｔｏｎ製銀コーティングは、０．４μｍ～０．７μｍの範囲の性能が実証されている（非特許文献１を参照）が、このコーティングに関する、ＬＷＩＲ範囲外の赤外線までの更に長い波長に関する情報は、提供されていない。基板の加熱によって性能が更に改善され得るものの、基板の加熱は、一部の金属基板、例えば６０６１‐Ａ１基板を使用している場合には望ましくない。というのは、温度が高すぎると、上記基板の機械的強度及び耐腐食性が低下するためである。従って、基板の温度は６０６１‐Ａｌ基板の熱処理温度（約４１５℃）及び応力緩和温度（約３５０℃）未満とすることが好ましい。Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓによる特許文献１は、銀接着界面層に窒化物を使用し、その一方でＳｉ_３Ｎ_４保護キャップ層を使用することを請求対象としており、ここで「銀鏡は、ＵＶである３００ｎｍから遠赤外線（約１００００ｎｍ）までの広いスペクトル範囲における高い反射率を特徴としており、この範囲は０．３μｍ～１０μｍである。

米国特許第７，８３８，１３４号明細書

２０００ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ， Ｃｏａｔｅｒｓ ５０５／８５６‐７１８８； ４３ｒｄ Ａｎｎｕａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ （２０００） ＩＳＳＮ ０７３７‐５９２１

従って、当該技術分野における進歩にもかかわらず、ＮＵＶ及びＬＷＩＲ範囲における反射率特性が改善された高耐久性銀鏡に対する強い需要が存在する。

いくつかの実施形態によると、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡が提供される。上記鏡は：基板；第１の界面層；反射層；第２の界面層；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２である、複数の調質層；並びに保護層を含む。上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。

他の実施形態によると、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡が提供される。上記鏡は：基板；第１の界面層；第１の反射層；第２の界面層；第３の界面層；第２の反射層；第４の界面層；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２である、複数の調質層；並びに保護層を含む。上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。

更に他の実施形態によると、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡が提供される。上記鏡は：基板；第１の反射層；第１の界面層；第２の界面層；第２の反射層；第３の界面層；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２である、複数の調質層；並びに保護層を含む。上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。

更に他の実施形態によると、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡が提供される。上記鏡は：基板；第１の反射層；バリア層；第１の界面層；第２の反射層；第２の界面層；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２である、複数の調質層；並びに保護層を含む。上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。

更なる実施形態によると、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡を作製するための方法が提供される。上記方法は：アルミニウム合金、シリカ、溶融シリカ、Ｆドープ溶融シリカ、マグネシウム合金、及びチタン合金からなる群から選択される基板を提供するステップ；上記基板を、粗度１０ｎｍ未満まで研磨するステップ；厚さ０．２ｎｍ～２５ｎｍの第１の界面層を上記バリア層の上に適用するステップであって、上記厚さは上記第１の界面層に依存する、ステップ；厚さ７５ｎｍ～３００ｎｍの反射層を上記第１の界面層の上に適用するステップ；厚さ５ｎｍ～２０ｎｍの第２の界面層を適用するステップであって、上記厚さは上記第１の界面層に依存する、ステップ；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを有する複数の調質層を適用するステップであって、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２であり、上記調質層の厚さは、上記低屈折率材料及び上記高屈折率材料に依存する、ステップ；並びに保護層を上記調質層の上に適用するステップを含む。

更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、またその一部は、当業者には「発明を実施するための形態」から容易に明らかとなるか、又は以下の「発明を実施するための形態」、特許請求の範囲及び添付の図面を含む本明細書に記載された実施形態を実施することによって認識されるだろう。

以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれの単なる例示であり、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は１つ以上の実施形態を図示し、本説明と併せて、様々な実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。

添付の図面は更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は１つ以上の実施形態を図示し、本記載と併せて、これらの様々な実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。

本発明のいくつかの実施形態による高反射鏡の断面図 本開示の他の実施形態による高反射鏡の断面図 本開示の更に他の実施形態による高反射鏡の断面図 本開示の更に他の実施形態による高反射鏡の断面図 ３５０ｎｍ～１０００ｎｍにおける、ガラス上のむき出しの銀フィルムの波長に対する％反射率のグラフ ２００ｎｍ～２６００ｎｍにおける、ガラス上のむき出しのアルミニウム、銀及び金フィルムの波長に対する％反射率のグラフ ３００ｎｍ～１０００ｎｍにおける、ガラス上のむき出しのアルミニウム、銀及び金フィルムの波長に対する％反射率を示す、図６ＡのＵＶ部分の拡大範囲 ３５０ｎｍ～４００ｎｍにおける、ＨｆＯ_２‐ＳｉＯ_２調質層を有する銀積層体及びＮｂ_２Ｏ_５‐ＹｂＦ_３調質層を有する銀積層体の、波長に対する％反射率のグラフ ＨｆＯ_２がどのように屈折率帯域を３２５ｎｍまで下方へと増大させることができるかを実証する、波長に対する％反射率のグラフ ３００ｎｍ～１０００ｎｍにおいて９２％超の平均反射率を有するＨｆＯ_２‐ＹｂＦ_３調質層を備えたＡｌ‐Ａｇ積層体に関する、波長に対する％反射率のグラフ ３００ｎｍ～８０００ｎｍにおいて９２％超の平均反射率を有するＨｆＯ_２‐ＹｂＦ_３調質層を備えたＡｌ‐Ａｇ積層体に関する、波長に対する％反射率のグラフ ガラス上のＮｂ_２Ｏ_５及びＨｆＯ_２単層薄膜に関する、波長に対する％反射率のグラフ 本開示のいくつかの実施形態による高反射鏡を作製するための方法のフローチャート

これより本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。これらの実施形態の例は、添付の図面に図示されている。可能な限り、図面全体を通して、同一又は同様の部分を指すために同一の参照番号を使用する。

本明細書中の記載のために、用語「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「後方（ｒｅａｒ）」、「前方（ｆｒｏｎｔ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、及びこれらの派生語は、図１のように配向されたデバイスに関するものとする。しかしながら、そうでないことが明記されている場合を除いて、上記デバイスは様々な別の配向及びステップ順序を想定できることを理解されたい。また、添付の図面に図示され、以下の明細書中で説明されている、具体的なデバイス及びプロセスは、添付の請求項において定義される発明的概念の単なる例示的な実施形態であることも理解されたい。従って、本明細書で開示される実施形態に関連する具体的な寸法及び他の物理的特性は、請求項に特段の記載がない限り、限定として解釈してはならない。

本明細書中で使用される場合、用語「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、２つ以上の項目の列挙において使用される場合、列挙された項目のうちのいずれの１つを単独で採用でき、又は列挙された項目のうちの２つ以上のいずれの組み合わせを採用できることを意味する。例えば、ある組成物が成分Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含有するものとして説明される場合、当該組成物は：Ａを単独で；Ｂを単独で；Ｃを単独で；Ａ及びＢを組み合わせて；Ａ及びＣを組み合わせて；Ｂ及びＣを組み合わせて；又はＡ、Ｂ、及びＣを組み合わせて含有できる。

用語「…を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「…を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」又はこれらの他のいずれの変化形は、非包括的な包含を意図したものであり、一連の複数の要素を備えるプロセス、方法、物品、又は装置は、これらの要素のみを含むのではなく、明記されていない他の要素、又はこのようなプロセス、方法、物品、若しくは装置に本来的に備わっている他の要素を含んでよい。「…を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ ａ ．．．）」が後に続いているある要素は、それ以上の制約なしに、該要素を備えるプロセス、方法、物品、又は装置内に、追加の同一の要素が存在することを排除するものではない。用語「…からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、記載された要素のみを包含し、開示されているプロセス、方法、物品、又は装置内において、記載されていない他のいずれの要素、ステップ、又は構成部品を排除することを意図したものである。用語「…から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、開示されているプロセス、方法、物品、又は装置の１つ以上の基本的特徴及び１つ以上の新規の特徴に実質的な影響を及ぼさない、明記された要素、ステップ、又は構成部品を包含することを意図したものである。

反射性光学部品上の銀コーティングは、インテリジェンス・監視・偵察（ＩＳＲ）検出器技術において、これらのシステムがＮＵＶ、ＶＩＳ、ＳＷＩＲ、ＭＷＩＲ、及びＬＷＩＲ帯域に対するマルチ広帯域反射率を達成できるようにする、要点となる構成部品である。銀コーティングの反射率はＮＵＶ領域に限定されており、ＬＷＩＲ領域では吸収帯域を示す。これらの限定は、銀の性能、並びに銀層を最適化及び保護するために積層体内で使用される材料の性能の結果である。図５は、４５０ｎｍ未満における銀の反射率の降下を示しているが、可視帯域からＭＷＩＲ帯域での用途のためのコーティング積層体内で使用される多くの高屈折率蒸着材料は、４５０ｎｍ未満、４００ｎｍ未満、及び更に小さな波長に関して増大する吸収係数を有する。吸収係数は、ＴｉＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_５といったいくつかの酸化物薄膜コーティングに関して増大するが、ＨｆＯ_２等の他の材料の吸収係数は、３００ｎｍもの低さまで測定不可能である。ＮＵＶ及びＬＷＩＲ帯域領域における銀系反射性光学部品の反射率を調整及び改善するために使用される高屈折率材料としてのＨｆＯ_２の使用を、本明細書で開示される実施形態において達成できる。

本明細書中で定義される用語「高反射率（ｈｉｇｈ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）」は、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲にわたる少なくとも７５％の反射率を意味する。本明細書中で使用される場合、用語「塩霧（ｓａｌｔ ｆｏｇ）」は、「ＳＦ」と略される場合がある。６０６１‐Ａｌアルミニウム基板、又は他の金属基板は、いずれのコーティング材料の適用前にダイヤモンド加工及び研磨される。ガラス、ガラスセラミック、又はセラミック基板は、いずれのコーティングの適用前に、研削、ラップ仕上げ、及び研磨される。略語「ＡＯＩ」は、「入射角（Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）」を意味し、単位は°であり、用語「ｐｏｌ」は「研磨済みアルミニウム基板（ｐｏｌｉｓｈｅｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」を意味する。本明細書中に記載のプロセス実施形態では、コーティング材料の堆積中に基板温度を最小化することが望ましい場合がある。６０６１‐Ａｌ基板を使用する場合、上記温度は、６０６１‐Ａｌの熱処理及び応力緩和温度（４１５℃及び３５０℃）未満とするべきである。いくつかの実施形態では、６０６１‐Ａｌ基板が、ＡＳＴＭＢ５５７によって測定されたＴ‐６状態にある場合、温度がある期間にわたって２００℃を超えたときに焼戻し硬度又は硬度を操作できる。

図１～４を参照すると、参照番号１０は全体として、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡を指す。高反射鏡１０は：基板１４；第１の界面層１８；第１の反射層２２；第２の界面層２６；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２である、複数の調質層３０；並びに保護層４２を含む。高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。いくつかの実施形態では、高反射鏡１０はバリア層４６も含んでよく、これは、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含んでよい。

図１を参照すると、いくつかの実施形態では、高反射鏡１０は：基板１４；バリア層４６；第１の界面層１８；第１の反射層２２；第２の界面層２６；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、高屈折率材料３８はＨｆＯ_２である、複数の調質層３０；並びに保護層４２を含んでよい。高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。いくつかの実施形態では、高反射鏡１０のバリア層４６は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含んでよい。

図２を参照すると、いくつかの実施形態では、高反射鏡１０は：基板１４；バリア層４６；第１の界面層１８ａ；第１の反射層２２ａ；第２の界面層２６ａ；第３の界面層５０；第２の反射層５４；第４の界面層５８；複数の調質層３０；及び保護層４２を含む。高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。いくつかの実施形態では、高反射鏡１０のバリア層４６は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含んでよい。

ここで図３を参照すると、いくつかの実施形態では、高反射鏡１０は：基板１４；第１の反射層２２ａ；第１の界面層１８ｂ；第２の界面層２６ｂ；第２の反射層５４；第３の界面層５０ａ；複数の調質層３０；及び保護層４２を含む。高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。いくつかの実施形態では、高反射鏡１０はバリア層４６も含んでよく、これは、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含んでよい。

ここで図４を参照すると、いくつかの実施形態では、高反射鏡１０は：基板１４；第１の反射層２２ａ；バリア層４６；第１の界面層１８ｃ；第２の反射層５４；第２の界面層２６ｃ；複数の調質層３０；及び保護層４２を含む。高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。いくつかの実施形態では、高反射鏡１０のバリア層４６は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含んでよい。

図１～４を再び参照すると、第１の界面層１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、第２の界面層２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、第３の界面層５０、５０ａ、及び第４の界面層５８は、本明細書において、高反射鏡１０のために提供される積層体の実施形態のそれぞれの位置決めを具体的に表すために使用され、各層に使用される共通の材料の組を表すことを意図したものではない。例えば、図１の第２の界面層２６はＡｌ_２Ｏ_３とすることができ、第１の反射層２２と複数の調質層３０との間に連結されるが、図２の第２の界面層２６ａはＹｂＦ_３とすることができ、第１の反射層２２ａと第３の界面層５０との間に連結される。第２の界面層２６及び第２の界面層２６ａに使用できる材料は、第２の界面層２６、２６ａが間に位置決めされる、連結される、又は重ねられる隣接する層によって決定されるように、これら２つの実施形態において異なっている。以下の表１は、基板１４、バリア層４６、少なくとも１つの界面層１８、２６、５０、５８、少なくとも１つの反射層２２、５４、複数の調質層３０、及び保護層４２を含む高反射鏡１０のために提供される積層体の実施形態中に見られる５つのタイプの層を概説する。

基板及びバリア層
バリア層４６の厚さは、１００ｎｍ～５０μｍとすることができる。いくつかの実施形態では、バリア層４６の厚さは５００ｎｍ～１０μｍである。他の実施形態では、バリア層４６の厚さは１μｍ～５μｍである。バリア層４６の厚さを決定するための１つの基準は、物品が塩霧試験に耐えなければならない時間数である。塩霧試験の持続時間が長いほど、厚いバリア層４６が必要となる。いくつかの実施形態では、２４時間の塩霧試験に関して、バリア層４６にとって１０μｍの厚さが十分なものとなり得る。多くの用途では、バリア層４６が厚すぎると、温度変化に伴う完成部品の歪みの原因となるが、動作温度は典型的には仕様中に与えられているため、歪みを防止できるようにバリア層４６の厚さを調整できる。バリア層４６と基板１４との熱膨張係数の差は、光学的な像、パワー、及び不規則性が、温度の変化（ΔＴ）と共に変化する原因となる。いくつかの実施形態では、バリア層４６を十分に厚くすることにより、バリア層４６は、大きくかつ不規則なものである、基板の山部分と谷部分との間のいずれのばらつきを、被覆する又は平滑化する。このようなばらつきの平滑化は、表面品質を最適化するための表面の研磨を支援する。表面品質は、表面全体の接着の促進、及び上述の山部分と谷部分との間のばらつきによって引き起こされ得る局所的な欠陥部位の最小化において重要である。

いくつかの実施形態では、６０６１‐Ａｌがこれらの用途に使用される基板材料であるため、バリア層４６を銀層と基板１４又は上述の基板のうちのいずれの上に堆積させたＡｌ層との間に使用することによって、ガルバニー電気的適合性を生成しなければならない。他の実施形態では、基板材料は、６０６１‐Ａｌ、ダイヤモンド加工合金、シリカ、溶融シリカ、Ｆドープ溶融シリカ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された、少なくとも１つの材料を含む。異種金属の使用に関する軍事規格は、ＭＩＬ‐ＳＴＤ‐８８９Ｂ及びＭＩＬ‐ＳＴＤ‐１２５０に規定されている。高温多湿環境及び／又は塩を含有する環境といった過酷な環境にさらされることが予想されるシステムに関して、これらの軍事文書は、異種金属が０．２５Ｖを超えるガルバニー電位差を生じる（塩を含まない多湿環境では上記電位差が＞０．４５Ｖとなり得る）場合、これらの異種金属を接合又は面接続してはならないことを示唆している。腐食に関する工学文献の一部では、過酷な塩環境に関して０．１５Ｖの電位差が示唆されている。６０６１‐Ａｌは電位が０．９０Ｖのアノード材料と考えられ、その一方でカソード材料である銀は、０．１５Ｖの電位差を有するため、０．７５Ｖの電位差が生じる。アノード金属、例えばカドミウム、鉄、及び炭素をバリア材料としてＡｌに面接続すると、０．２５Ｖという低い電位差が得られる。ガルバニー電位差は、スズに関して＞０．２５Ｖ、クロムに関して０．３３Ｖ、亜鉛に関して０．３３Ｖ、ニッケルに関して０．６３Ｖ、及びマグネシウムに関して０．８３Ｖである。ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ、ＳｉＯ_２、及びＴｉＯ_２等の（誘電体）コーティングに加えて、ＴｉＡｌＮもまた、バリア材料として有効に使用できる（ＴｉＡｌＮは、Ｔｉ：Ａｌ比に応じて、金属のように又は誘電体のように挙動させることができる）。ＣｒＮを使用してある程度の成功が得られてきたが、そのガルバニー電気的適合性はボーダーライン上であるため、意図される用途に鑑みて注意を払う必要がある。

６０６１‐Ａｌの表面品質は、バリア層４６又は第１の反射層２２の連結において重要な役割を果たし得る。６０６１‐Ａｌ中の「不純物」によって大きな析出部位が形成される。上記不純物の一部は、強度特性に関する材料の仕様を満たすために必要な、制御下での材料の添加に起因するものであり、その他の不純物は単なる汚染物質である。この大きな析出により、＜３０Åｒｍｓの平滑な表面の達成が困難になり、高い山部分又は小塊の一部は、基板１４とコーティング積層体（銀層、又は銀層は異なる様式で被覆を行う）との間の不十分な接着（又は応力若しくはボイドによる割れ）をもたらし、完成した鏡を塩霧及び長期間の多湿条件の両方を用いた環境試験にさらした場合に欠陥部位が生じる。この状態を管理するための１つのアプローチは、これらの部位上に効果的なコーティングをもたらす、極めて厚いバリア層４６を堆積させることである。いくつかの実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ、ＳｉＯ_２、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＯ_２、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ、ＤＬＣ、Ａｌ、Ａｌ_２Ｏ_３、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。他の実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ、ＳｉＯ_２、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＯ_２、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ、ＤＬＣ、Ａｌ、Ａｌ_２Ｏ_３、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料から本質的になる。更に他の実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ、ＳｉＯ_２、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＯ_２、Ｓｉ_ｘＮ_ｙＯ、ＤＬＣ、Ａｌ、Ａｌ_２Ｏ_３、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料からなる。

大きな析出が存在することにより、不均質な表面が形成され、これによって６０Åｒｍｓ未満（最良の結果は約３０Åｒｍｓであり、これは得るために困難を伴っていた）の表面仕上げを得るのが困難になる。小塊の存在は、バリアの存在が反射率の改善に作用する理由を説明する役に立つ。いずれの特定の理論に縛られるものではないが、小塊は、上述のような過酷な環境にさらされた場合に局所的な腐食が発生する欠陥部位となり得る。これらの欠陥部位は不十分な接着をもたらす場合があり、従って面積を露出させる又は経路を形成する部位における、コーティングの割れ又は剥落をもたらす場合がある。十分に厚いバリア層４６は、この表面を平滑化して、表面全体にわたって良好な接着を有する連続したフィルムを形成できる。このバリア層４６の表面が十分に厚い場合、追加のコーティング層の配置前に上記層を研磨することにより、おおよそ５Å～１５Åの範囲の、更に良好な表面仕上げが得られる。

バリア層４６の厚さは、１０ｎｍ～２５０ｎｍ、１０ｎｍ～１００μｍ、又は１０ｎｍ～５０ｎｍとすることができる。小塊又は他の表面欠陥が基板１４上に存在し、除去できない場合、バリア層４６を上記範囲の上端として、小塊を被覆するために十分なものとしなければならない。基板１４が小塊を実質的に含まない場合、バリア層４６は上記範囲の下端とすることができる。更に、バリア層４６の堆積中にイオンアシストを使用することにより、バリア層４６の密度を高め、平滑な表面の提供を支援する。

図４に示す実施形態のようないくつかの実施形態では、バリア層４６は、第１の反射層２２によって提供される反射率を失わないよう、比較的薄い（１０ｎｍ～１００ｎｍ、１０ｎｍ～５０ｎｍ、又は２０ｎｍ～８０ｎｍ）ものとする必要がある。

いくつかの実施形態では、バリア層４６は、耐腐食層、耐摩耗層（耐引っかき層）、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含むことができる。耐腐食層は、高反射鏡１０が、塩霧試験で測定される長期の多湿環境にさらされる場合に、使用してよい。Ｎｂ_２Ｏ_５等の材料は、高反射鏡１０に印加される圧縮応力の吸収に有利となり得、ＹｂＦ_ｘＯ_ｙ（例えばＹｂＦＯ、Ｙｂ_２Ｆ_４Ｏ、Ｙｂ_２Ｆ_２Ｏ_２）等の材料は、高反射鏡１０に印加される引張応力の吸収に有利となり得る。いくつかの実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＣｒＮ、ＮｉＣｒＮ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｉ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせから成形された耐腐食層を含む。他の実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＮ、ＹｂＦ_３、ＹｂＦ_ｘＯ_ｙ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせから成形された耐摩耗層（耐引っかき層）を含む。更に他の実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、フッ化物、金属、Ｔａ_２Ｏ_５及びＴｉＯ_２等の金属酸化物、又はこれらの組み合わせから成形された応力調整層を含む。

いくつかの実施形態では、バリア層４６は、耐腐食層、耐摩耗層（耐引っかき層）、及び応力調整層を提供できる。３つ全ての保護層をバリア層４６によって提供するこれらの実施形態では、基板１４から保護層４２まで移るバリア層４６のための例示的な層の積層体は、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＹｂＦＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＹｂＦＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＹｂＦＯ、及びＮｂ_２Ｏ_５を含むことができる。

第１及び第２の反射層
第１の反射金属層２２及び／又は第２の反射金属層５４に関して、厚さは、最適な反射特性を提供するために十分なものでなければならない。第１の反射金属層２２及び／又は第２の反射金属層５４が薄すぎると、フィルムが不連続及び／又は透過性となり、また厚すぎると耐久性が問題となり得る。いくつかの実施形態では、第１の反射金属層２２及び／又は第２の反射金属層５４の厚さは、５ｎｍ～３５０ｎｍ、７５ｎｍ～３５０ｎｍ、１ｎｍ～２５０ｎｍ、１ｎｍ～１００ｎｍ、１ｎｍ～３０ｎｍ、又は５ｎｍ～５０ｎｍであってよい。他の実施形態では、第１の反射金属層２２及び／又は第２の反射金属層５４の厚さは８０ｎｍ～１５０ｎｍであってよい。更に他の実施形態では、第１の反射金属層２２及び／又は第２の反射金属層５４の厚さは９０ｎｍ～１２０ｎｍであってよい。第１の反射層２２及び第２の反射層５４の両方を一体として積層構造内で使用する場合、第２の反射層５４は、ある程度の反射を提供できるよう十分に厚く、かつ下方に位置決めされた第１の反射層２２の反射特性に光がアクセスできるよう十分に薄くなければならない（５ｎｍ～１０ｎｍ）。いくつかの実施形態では、第２の反射層５４の厚さは、５ｎｍ～１０ｎｍ又は５ｎｍ～２０ｎｍとすることができる。

反射性材料としてＡｇを使用することに加えて、この積層構造を、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉといった他の反射性材料と共に使用することによって、強化された耐久性能、化学的性能及び機械的性能を提供することもできるが、スペクトル範囲及び反射強度の変化が伴う。いくつかの実施形態では、第１の反射層２２は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、及び／又はＮｉであってよい。いくつかの実施形態では、第１の反射層２２はＡｇ又はＡｌであってよい。いくつかの実施形態では、第１の反射層２２は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。他の実施形態では、第１の反射層２２は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料から本質的になる。更に他の実施形態では、第１の反射層２２は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料からなる。いくつかの実施形態では、第２の反射層５４は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、又はこれらの組み合わせであってよい。他の実施形態では、第２の反射層５４はＡｇ又はＡｌであってよい。更に他の実施形態では、第２の反射層５４はＡｇであってよい。いくつかの実施形態では、第２の反射層５４は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。他の実施形態では、第２の反射層５４は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料から本質的になる。更に他の実施形態では、第２の反射層５４は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料からなる。

可視（ＶＩＳ）帯域から長波赤外（ＬＷＩＲ）帯域までの、即ち０．３００μｍから１５μｍまでのマルチバンド反射要件により、第１及び／又は第２の反射層として銀の薄膜層を使用する。銀は、この波長範囲全体にわたって、最も高い反射率、最も低い偏光分割、及び最も低い放射率を有することが知られている（Ｓ． Ａ． Ｋｏｖａｌｅｎｋｏ ａｎｄ Ｍ． Ｐ． Ｌｉｓｉｔａ， "Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｓ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｉｎ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ ｓｏｍｅ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，" Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｖｏｌ． ４， Ｎｏ． ４， ｐａｇｅｓ ３５２‐３５７ （２００１）； Ｃｈａｎｇ Ｋｗｏｎ Ｈｗａｎｇｂｏ， ｅｔ ａｌ， "Ｉｏｎ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｅｖａｐｏｒａｔｅｄ Ａｇ ａｎｄ Ａｌ ｆｉｌｍｓ"， Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏｌ． ２８， Ｎｏ １４， （Ｊｕｌ． １５， １９８９）； 及びＮ． Ｔｈｏｍａｓ ｅｔ ａｌ， "Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｓｉｌｖｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｆｌａｓｈｌａｍｐ‐Ｐｕｍｐｅｄ Ｎｄ： ｇｌａｓｓ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ，" ３０ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｌａｓｅｒｓ； Ｂｏｕｌｄｅｒ， Ｃｏｌｏ． Ｓｅｐ． ３０‐Ｏｃｔ． ２， １９９８； （ｐｒｅｐｒｉｎｔ ｆｒｏｍ Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ； サイトの場所ｈｔｔｐ：／／ｌｉｂｒａｒｙ．ｌｌｎｌ．ｇｏｖ／ｕｈｔｂｉｎ／ｃｇｉｓｉｒｓｉ／ｍｇＹｖ２Ｇ０９Ｓａ／ＭＡＩＮ／１０３１１０００５／６０／５０２／‐ Ｘ； 検索語句"３０^ｔｈ ａｎｎｕａｌ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，" Ｐａｐｅｒ ＃１， ２３６３５４ （ＵＣＲＬ‐ＪＣ‐１３５１７９， ｐｒｅｐｒｉｎｔ）を参照）。銀、及び本明細書で開示されるマルチバンド撮像システムの対応する実施形態に関連する以下の特徴が、これ以降で提供される：
（１）銀の堆積に使用されるプロセスに応じて、最適な反射率を得るために、銀層の最小厚さを１５０ｎｍとしてよい。いくつかの実施形態では、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４は、１３５ｎｍ～１７５ｎｍの銀層厚さを有してよい。

（２）銀のイオンアシスト堆積（ｉｏｎ‐ａｓｓｉｓｔｅｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＩＡＤ）によって、銀の耐化学性を改善できる。というのは、銀層の堆積に使用されるプロセスは、銀層の耐久性に影響し得るためである。いくつかの実施形態では、４００ｎｍの範囲の事前試験のＩＡＤ走査において反射損失が観察され得るが、これは、イオンビーム衝撃に使用される気体原子の取り込みによるものであり得る。

第１、第２、第３及び第４の界面層
第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び第４の界面層５８の厚さは、各界面層にどのような材料が使用されるかを含む複数の因子に依存する。例えば、該層が第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び第４の界面層５８のいずれであるか、並びに該層が鏡の前面（反射層の表面）又は背面（反射層がその上に堆積される層）のいずれにあるかである。Ｎｉ、Ｃｒ、及びＴｉ材料を界面層として使用する場合、数Å程度のごく薄い材料の層が使用される。前面鏡に関して、反射層の上の界面層、即ち第２以上の界面層は、接着を促進できるよう十分厚いものの、反射されたいずれの放射も吸収しないよう十分に薄いものとする必要がある。一般に、第１の界面層の厚さは２Å～２５０Å（０．２ｎｍ～２５ｎｍ）である。例えばＮｉ及びＣｒである金属界面層では、厚さは２Å～＜２５Å（０．２ｎｍ～＜２．５ｎｍ）である。いくつかの実施形態では、金属製の第１の界面層の厚さは、２Å～１０Å（０．２ｎｍ～１ｎｍ）である。金属酸化物又は硫化物、例えばＡｌ_２Ｏ_３又はＺｎＳを第１の界面層として使用する場合、厚さは２５Å超（＞２．５ｎｍ）である。他の実施形態では、第１の界面層は、厚さ５０Å～２５０Å（５ｎｍ～２５ｎｍ）の金属酸化物又は硫化物である。更に他の実施形態では、第１の界面層の厚さは１０ｎｍ～２０ｎｍである。

第１の反射層２２又は第２の反射層５４の下に使用される界面層は、接着を促進するために存在していてよく、従って反射された放射の吸収率といった光学的な考慮事項は考慮されない。従って、これらの界面層の厚さは、光学的な考慮事項ではなく接着に基づいて決定される。その結果、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４の下に位置決めされる界面層は、接着を提供するための最小厚さを有することができ、また吸収率に関する又は光学的な考慮事項が存在しないため、最大厚さを有しない。しかしながら、第１及び／又は第２の反射層の上で使用される界面層の厚さは、反射損失が最小化されるよう、注意深く制御しなければならない。いくつかの実施形態では、第１及び／又は第２の反射層の上で使用される界面層に関して、厚さは５ｎｍ～２０ｎｍである。他の実施形態では、第１及び／又は第２の反射層の上で使用される界面層の厚さは、８ｎｍ～１５ｎｍである。高反射鏡１０が０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲の使用を目的とする、更に他の実施形態では、第１及び／又は第２の反射層の上で使用される界面層の厚さを１ｎｍ～１００ｎｍとすることにより、最終的な高反射鏡１０の反射率を最大化する。いくつかの実施形態では、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び第４の界面層５８の厚さは、１ｎｍ～２５０ｎｍ、１ｎｍ～１００ｎｍ、１ｎｍ～５０ｎｍ、１ｎｍ～２５ｎｍ、１ｎｍ～１５ｎｍ、２０ｎｍ～４０ｎｍ、２０ｎｍ～６０ｎｍ、２０ｎｍ～５５ｎｍ、５ｎｍ～３０ｎｍ、又はこれらの組み合わせであってよい。

銀及び金は、チタン、アルミニウム、クロム、及びニッケルといった他の金属に比べて、酸化物形成エネルギが大幅に低い。この酸化物形成エネルギの低さにより、銀及び金は多くの材料に良好に接着しない。Ｃｒ及びＮｉ又はこれらの合金の超薄膜は、Ａｇ（又は金）との金属間拡散、及びＡｇ又はＡｕとＣｒ又はＮｉとの間の金属結合強度により、銀のための優れた接着促進剤となることがしばらく前から知られている。本明細書で開示される鏡がさらされることになる環境により、ガルバニー電気的適合性は重要であり、従って界面材料の選択時に考慮する必要がある。銀‐Ｃｒ及び銀‐Ｎｉの界面におけるガルバニー電位差は、それぞれ０．４５Ｖ及び０．１５Ｖである。ニッケル又はＡｌ_２Ｏ_３は、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４の下の、バリア層４６と第１及び／又は第２の反射層との間に使用される界面層として使用してよい。というのは、これら２つの材料は適合性であるためである。

Ａｌ_２Ｏ_３は、文献において、特定の金属のための接着促進材料として議論されてきた。具体的には、このような議論は、Ａｇ‐Ａｌ_２Ｏ_３及びＡｌ‐Ａｌ_２Ｏ_３非化学量論的界面、並びにこれらがどのように接着に影響するかを含む（Ｗ． Ｚｈａｎｇ ａｎｄ Ｊ． Ｒ． Ｓｍｉｔｈ， Ｎｏｎｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ａｌ_２Ｏ_３ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｗｉｔｈ Ａｌ ａｎｄ Ａｇ， Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ ８５， Ｎｏ １５、Ｏｃｔ． ９， ２０００， ｐａｇｅｓ ３２２５‐３２２８； Ｊｉｗｅｉ Ｆｅｎｇ、ｅｔ ａｌ．， Ａｂ ｉｎｉｔｉｏ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ａｇ／Ａｌ_２Ｏ_３ ａｎｄ Ａｕ／Ａｌ_２Ｏ_３ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ， Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ， ７２， １１５４２３， Ｓｅｐ． ２１、２００５）。これらの論文中のデータは、界面でのＡｌ_２Ｏ_３の化学量論的偏差が、Ａｇ又はＡｌ金属との接着にどのように大きく影響するかを実証しており、上記２つの金属は、これらの酸化物形成熱が範囲の両端であるため選択されたものである。Ｍ．Ａ．Ｓｃｏｂｅｙによる米国特許第５，８５１，３６５号明細書「Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ」は、Ａｌ_２Ｏ_３‐Ａｇ間及びＡｌ_２Ｏ_３‐Ａｌ間の最適な接着を生成する、２タイプの堆積プロセス：イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）及びｅビーム堆積；並びに低圧反応性マグネトロンスパッタリングプロセスに関する条件を記述している。界面が、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４の背面側の、基板１４とＡｇ層との間に位置するため、上記界面の厚さの上限は吸収率によって制限されないものの、応力を考慮して監視しなければならない。第１の反射層及び／又は第２の反射層５４の正面側では、界面層、即ちＡｇ層の上に堆積された層は、Ａｇに対する最適な接着を得ながらもＬＷＩＲ帯域内での吸収帯域を最小化できるように制限しなければならない、界面の厚さを有することになる。ＺｎＳは、接着層として使用できる更なる非導電性材料であり、ガルバニー電気的適合性の問題を回避する。例えばＺｎＳは金の界面、即ちＡｕ‐ＺｎＳ‐ＹｂＦ_３、又は銀の界面、即ちＡｇ‐ＺｎＳ‐ＹｂＦ_３における、良好な界面材料となることが分かっている。

いくつかの実施形態では、第１の反射層２２がアルミニウムである場合、酸化物を使用すると、アルミニウム表面の一部の酸化が促進され、ＵＶ及び可視波長の下端における反射率が低下し得る。これらの実施形態では、フッ化物化合物を代替として使用することで、この酸化を防止できる。いくつかの実施形態では、ＭｇＦ_２又はＡｌＦ_３等のフッ化物化合物がアルミニウム製の第１の反射層２２に対して最も良好に作用し、従ってアルミニウム表面は酸化されず、金属又は金属化合物は吸収を良好に行うことができる。他の実施形態では、金及び／又は白金製の第１及び／又は第２の反射層２２、５４に適用する場合、第１の界面層１８はＺｎＳとすることができる。

いくつかの実施形態では、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４を構成するアルミニウム（Ａｌ）に連結する場合、ＹｂＦ_３又は別のフッ化物化合物を第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８として使用できる。他の実施形態では、第１の反射層及び／又は第２の反射層５４を構成する銀（Ａｇ）に連結する場合、Ａｌ_２Ｏ_３を第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８として使用できる。

保護層及び複数の調質層
複数の調質層３０の厚さは、例えば塩霧及び多湿試験といった必要な試験を通過するために必要な保護を最適化すると同時に、必要なスペクトル性能を達成するために必要とされる、最適化に依存する。これらの層の厚さは、用途及び使用される材料に大きく依存して変化し得る。

表１に記載のスキーム及び材料、本明細書で開示されている実施形態、並びに図１～４に開示されている実施形態を用いて調製したＡｇ鏡は、以下の利点を有することができる：高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～１５μｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～１５μｍの波長範囲にわたって少なくとも７５％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも７５％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも７５％の反射率を有することができ；高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも７５％の反射率を有することができ；並びに／又は高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３００ｎｍ～４００ｎｍ、３００ｎｍ～３７５ｎｍ、３００ｎｍ～３５０ｎｍ、３３７ｎｍ～３５０ｎｍ、３３７ｎｍ～３６０ｎｍ、３３７ｎｍ～３７５ｎｍ、及び／若しくは３３７ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも７５％若しくは９０％の反射率を有することができる。

本明細書で開示される鏡の異なる複数の用途が、所定の波長範囲内での反射を最適化するための複数の調質層３０の適用を必要とするため、これら複数の調質層３０は、保護層４２の特性と同様の特性を有する必要があるが、これらの材料の耐久性について何らかの最小限のトレードオフが発生し得る。所望の反射帯域に関する調整を行うために、複数の調質層３０の厚さを変更しなければならず、また低、中、及び／又は高屈折率材料の組み合わせが使用される。いくつかの実施形態では、複数の調質層３０の厚さは７５ｎｍ～３００ｎｍである。いくつかの実施形態では、複数の調質層３０の上に適用される保護層４２の厚さは、６０ｎｍ～２００ｎｍである。

Ｃｏｒｎｉｎｇは、薄膜堆積プロセス、例えば米国特許第７，２４２，８４３号明細書（参照によりその全体が本出願に援用される）に記載のプロセスを開発しており、このプロセスは、いずれも低屈折率材料であるフッ化イッテルビウム（ＹｂＦ_３）及びフッ化イットリウム（ＹＦ_３）に対して使用できる。上記プロセスを用いて高反射銀鏡をコーティングすると、その結果として、得られた鏡は、アルカリ溶液に対する高い耐久性を有しながら、軍事仕様の中程度の摩耗試験手順を満たす耐引っかき性も提供し、これらの特性は銀層の保護を支援する。これらの屈折率材料は、例えば五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）及び硫化亜鉛（ＺｎＳ）といった高屈折率材料と組み合わせて使用された。

本明細書で開示される実施形態では、複数の調質層３０中の高屈折率材料として、ＨｆＯ_２を使用することが望ましい。高屈折率材料としてＨｆＯ_２を使用し、また例示的な低屈折率フッ化物材料としてＹｂＦＯを使用することにより、ＹｂＦＯ‐ＨｆＯ_２‐ＹｂＦＯというコーティングの組み合わせを提供でき、これは、ＮＵＶ及びＬＷＩＲ範囲内、例えば３３０ｎｍ～４００ｎｍの帯域内における反射率を改善するために調整できる。ＹｂＦ_３材料の堆積中に酸素を使用すると、堆積された層は、本明細書ではＹｂ_ｘＦ_ｙＯ_ｚとして表されるオキシフッ化イッテルビウム材料となり、この層の厚さは、ＹｂＦ_３に関する厚さと同一の範囲内となる。

図５は、４５０ｎｍ未満の波長に関する銀の反射率の降下を示す。４５０ｎｍ未満におけるこのような反射率の降下は、複数の調質層３０中の高屈折率材料として、ＹｂＦＯ等の低屈折率材料と組み合わせてＨｆＯ_２を使用することにより、調節及び調整されることが分かっている。本明細書中で使用できる別の技法は、厚い金属層又は十分に研磨した金属基板１４の上に、極めて薄い金（Ａｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）層を追加することである。これらの材料、特にアルミニウムは、図６Ａ及び６Ｂに示すように、ＮＵＶにおける反射特性を改善した。６１６０‐Ａｌ等の厚い基板１４にアルミニウム又は他の金属の層を追加できることは、米国公開特許第１４／８６５，３８０号明細書、及び米国公開特許第１４／６７９，３３９号明細書に記載されており、これらは参照によりその全体が本出願に援用される。図６Ｂは特に、銀及び金両方の上のアルミニウムに関する、３３０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲における改善された反射率を示す。

図７は、高反射鏡１０内で使用される複数の調質層３０のうちの１つとしてのＨｆＯ_２の、改善された反射率を示す。調質層のうちの１つとしてのＨｆＯ_２の使用により、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、及び様々なフッ化物といった、他の高屈折率材料を置換できる。というのは、ＨｆＯ_２は、ＮＵＶにおいて低い吸収率を有し、銀積層体の反射率を、上述の他の高屈折率材料に比べて拡張するためである。図８は、ＨｆＯ_２がどのようにして、Ｎｂ_２Ｏ_５材料に比べて１５ｎｍ超だけＬＷＩＲ帯域を拡張できるかを示している。

図１０は、銀上のＨｆＯ_２の薄膜層に関するＩＲ反射率、及び銀上のＮｂ_２Ｏ_５の薄膜層に関するＩＲ反射率をそれぞれ示す。このプロットは、それぞれ４５°の角度において測定された、ＨｆＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_５フィルムに関するＯ‐Ｈストレッチ、Ｎｂ‐Ｏストレッチ、及びＨｆ‐Ｏストレッチを示す。

単一の材料Ｙｂ_ｘＦ_ｙＯ_ｚを用いて、複数の調質層３０及び保護層４２を単層へと結合することもできる。単一の調質／保護層４２のみが使用される場合、この層の厚さは１５０ｎｍ～３５０ｎｍである。

保護層４２として有用であることが分かっている材料は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、及びＳｉ_３Ｎ_４である。ＹｂＦ_３及びＹＦ_３（低屈折率）、ＧｄＦ_３（ＶＩＳ範囲において中程度の屈折率）並びにＺｎＳ及びＢｉ_２Ｏ_３（いずれも高屈折率）は、調質に使用でき、かつＬＷＩＲを含む全ての帯域における吸収率が最小の、材料である。更に、Ｓｉ_３Ｎ_４（中程度の屈折率）、並びにＮｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２及びＴａ_２Ｏ_５（３つ全てが高屈折率）は、複数の調質層３０のうちの１つ以上のための材料として使用できるが、これらのＬＷＩＲ吸収帯域は、鏡を使用する用途に鑑みて考慮する必要がある。いくつかの実施形態では、保護層４２は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。他の実施形態では、保護層４２は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料から本質的になる。更に他の実施形態では、保護層４２は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料からなる。いくつかの実施形態では、調質層３０は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、ＧｄＦ_３、ＺｎＳ、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙｂ_ｘＦ_ｙＯ_ｚ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。他の実施形態では、調質層３０は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、ＧｄＦ_３、ＺｎＳ、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙｂ_ｘＦ_ｙＯ_ｚ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料から本質的になる。更に他の実施形態では、調質層３０は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、ＧｄＦ_３、ＺｎＳ、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙｂ_ｘＦ_ｙＯ_ｚ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料からなる。

高反射鏡を作製するための方法
銀は、例えば塩、酸、及び硫黄化合物といった、雰囲気中に存在し得る様々な物質と反応し得る。よく知られた例として、Ａｇ^０と硫黄含有化合物との反応による黒色の硫化銀（Ａｇ_２Ｓ）の形成である銀変色、並びにＡｇ^０と大気中のハロゲン含有物質（最も一般的なのは恐らくＮａＣｌ及びＨＣｌである）との反応による銀腐食が挙げられる（Ｔ． Ｅ． Ｇｒａｅｄｅｌ， Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｓｉｌｖｅｒ Ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ， Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｖｏｌ． １３９， Ｎｏ． ７， ｐａｇｅｓ １９６３‐１９６９ （１９９２）、及びＤ． Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ， Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｏｄｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ， Ｏｚｏｎｅ， ＵＶ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｏｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｖｅｒ， Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｖｏｌ． １５７， Ｎｏ． ４， ｐａｇｅｓ Ｃ１４６‐Ｃ１５６ （２０１０））。腐食及び変色はいずれも、大気中の湿気及びオゾンの存在によって加速され得る。

銀のビッカース硬度（ＨＶ）は、１００ＨＶ（電着）であり、これはダイヤモンドの値が１０，０００ＨＶであるＨＶスペクトルの他端と比較して低い。他の材料に比べて銀が相対的に柔らかいため、システムアセンブリ用の銀コーティング済み光学部品の取り扱い、又は鏡を含む光学部品の清掃により、銀表面に損傷が発生することが多い。従って、銀表面の損傷を最小化するために保護層４２が必要とされる。保護層４２は、効果的なものとなるために：（１）光学部品の表面から銀及び界面層までの経路が提供されないよう、十分な密度を有し；（２）アルカリ及び酸性環境中で不溶性であり；（３）耐引っかき性を提供するために機械的に硬質であり；（４）関心対象の波長範囲（この場合０．３００μｍ～１５μｍ）全体にわたって最小限の吸収性を有しないか、又は（ｂ）０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲にわたって吸収性を有しない。窒化ケイ素Ｓｉ_３Ｎ_４を、そのアルカリ拡散特性、アルカリ溶液中での可用性、及びその機械的硬度特性に関して試験し、耐久性及び耐化学性が極めて高いコーティングを提供することが分かった。しかしながら、この材料は残念なことに、およそ９．１μｍにおいて吸収帯域を有することが分かり、本開示は、Ｓｉ_３Ｎ_４が十分に薄ければその使用が可能であることを示した。正確な厚さは、該帯域範囲に関するシステムのスループットに依存する。一部の用途では、この帯域は関心対象外であるため、厚さは限定的な重要性しか有しない。

バリア層４６、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、第４の界面層５８、第１の反射層２２、第２の反射層５４、及び複数の調質層３０はそれぞれ独立して、イオンアシストを用いて堆積させることができる。いくつかの実施形態では、イオンアシストを使用しないか、又は堆積プロセスの一部のみに使用する。全ての実施形態において、保護層４２はイオンアシストを用いて堆積される。しかしながら、これらの材料は他のプロセスを用いて堆積させることもでき、プロセスを所望の特性のために最適化できれば、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲にわたって良好に機能する。正しい条件下でのイオンアシスト堆積技法は、化学量論、密度、及び場合によっては構造を最適化できる。いくつかの実施形態では、異なる複数の技法を用いて、本明細書に記載の０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲の特性を有する鏡を調製できる。選択される技法は、使用される材料、及び達成するべき所望の特性に依存するものであった。

積層体の堆積のためのプロセス上の考慮事項を考慮に入れなければならず、またこれらの考慮事項は、材料及び界面に依存する。フィルム密度及び化学量論が重要であるため、イオンビーム衝撃を堆積中に用いる。フィルムを損傷することなくその密度を上昇させるために、イオンエネルギ及び密度を適切に調整しなければならない。Ａｒ、Ｎ_２、Ｏ_２のガス比を調整することによって所望の化学量論を制御できるが、ここで警告として、Ｏ_２は：（ａ）その後の、第１及び／若しくは第２の反射層上に位置決めされたＡｇ層又は界面層の堆積中には使用されないか、又は（ｂ）第１及び／若しくは第２の反射層上に位置決めされた界面層の堆積の開始時には使用されないが、極めて薄い３～５ｎｍの界面層がＡｇ層の上に適用された後で堆積プロセスに加えられるものとする。その目的は、第１及び／又は第２の反射層の上に使用される界面層、例えばＡｌ_２Ｏ_３等の酸化物を、略全てのＡｌ_２Ｏ_３を化学量論的又は略化学量論なＡｌ：Ｏ比に維持しながら、Ａｌ_２Ｏ_３の堆積前に第１及び／又は第２の反射層の表面を過剰なＯ_２に曝露することなく、第１及び／又は第２の反射層に接着させることである。いくつかの実施形態では、積層体のために以下のプロセス基準を用いてよい。

第１に、Ａｌ_２Ｏ_３をバリア層４６として使用する場合、そのＡｒ‐‐Ｏ_２ガスの初期分圧を調整することによって、Ａｌ‐‐Ａｌ_ｘＯ_ｙ界面の接着を最適化するために必要なＡｌ_ｘＯ_ｙの化学量論を生成しなければならない。Ａｌ_ｘＯ_ｙ‐‐Ａｇ界面の分圧は、最適な接着を達成するためのＡｌ‐‐Ａｌ_ｘＯ_ｙ界面とは異なっており、従ってプロセスをこのバリア層４６の端部に向かって調整しなければならない。Ａｌ又はＡｇ界面における最適な接着のために必要なＡｌ_ｘＯ_ｙの化学量論は、上述の参考文献４において議論されている。これらの分圧又はガス比は、堆積速度、排気速度、及び堆積体積に依存する。

第２に、化学量論は、最適な接着を得るために、酸化物‐フッ化物界面においても重要となる。酸化物材料の場合、これが化学量論的な酸化物となるように層を終端させることが重要である。一方、界面のフッ化物はオキシフッ化物でなければならない。

第３に、銀の体積中にＩＡＤを用いる場合に考慮しなければならない考慮事項が存在する。特定のイオンエネルギ及び密度を超えないことが重要となる。というのは、これはフィルム内へのＡｒの取り込みにつながり得るためである。これらの欠陥は散乱中心として作用し得、比較的低い可視波長帯域において反射率を低下させる。

第４に、衝撃エネルギ及びガス比は、最適なフィルム密度が得られるように調整しなければならない。フッ化物材料の密度を高める場合、成長するフィルムのフッ素を解離させないイオンエネルギを考慮する必要がある。これが発生するとフィルムは極めて不安定となり、スペクトルのシフトが観察される。

よって、本開示のいくつかの態様では、プロセスは、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡１０を対象とする。高反射鏡１０は：基板１４；基板１４上のバリア層４６；バリア層４６の上の第１の界面層１８；第１の界面層１８の上の第１の反射層２２；第１の反射層２２の上の第２の界面層２６；第２の界面層２６の上の複数の調質層３０；及び複数の調質層３０の上の少なくとも１つの保護層４２を含む。高反射鏡１０は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有してよい。上記鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３４０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有してよい。いくつかの実施形態では、高反射鏡１０の作製に使用できる基板１４は、溶融シリカ、フッ素ドープ溶融シリカ及びダイヤモンド加工アルミニウム合金からなる群から選択できる。いくつかの実施形態では、基板１４は６０６１‐Ａｌ合金である。他の実施形態では、基板１４は溶融シリカである。いくつかの実施形態では、バリア層４６は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_２、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＯ_２、ＤＬＣ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択してよい。いくつかの実施形態では、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、Ｎｉ、Ｂｉ、モネル（Ｎｉ‐Ｃｕ）、Ｔｉ、Ｐｔ、又はこれらの組み合わせを含む少なくとも１つ以上の材料を含む。他の実施形態では、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８は、Ｎｉ、Ｂｉ、モネル（Ｎｉ‐‐Ｃｕ）、Ｔｉ、Ｐｔ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属材料を含む。更に他の実施形態では、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、及びＺｎＳ、Ｎｉ、Ｂｉ、モネル（Ｎｉ‐‐Ｃｕ）、Ｔｉ、Ｐｔ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。いくつかの実施形態では、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４は、価数が０のＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、及びＮｉからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含むか、上記少なくとも１つの材料から本質的になるか、又は上記少なくとも１つの材料からなる。いくつかの実施形態では、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、及び／又は第４の界面層５８は、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、及びＡｌ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含むか、上記少なくとも１つの材料から本質的になるか、又は上記少なくとも１つの材料からなる。いくつかの実施形態では、複数の調質層３０は、低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２であり、他方の材料は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、ＧｄＦ_３、及びＢｉ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含むか、上記少なくとも１つの材料から本質的になるか、又は上記少なくとも１つの材料からなる。いくつかの実施形態では、保護層４２は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、及びＳｉ_３Ｎ_４からなる群から選択される少なくとも１つの材料である。基板１４から上部の保護層４２までの層構成をたどると、本開示による例示的な高反射鏡１０は：溶融シリカ、Ｓｉ_３Ｎ_４又はＣｒＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｇ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＹｂＦ_３、ＨｆＯ_２、及びＹｂＦ_３を含むことができる。

ここで図１１を参照すると、本開示は、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡１０を作製するための方法１００も対象とし、方法１００は：
アルミニウム合金、シリカ、溶融シリカ、Ｆドープ溶融シリカ、マグネシウム合金及びチタン合金からなる群から選択される基板１４を提供するステップ（ステップ１０４）；
基板１４を、１０ｎｍ未満の粗度まで研磨するステップ（ステップ１０８）；
厚さ１０ｎｍ～１００μｍのバリア層４６を基板１４の表面に適用するステップ（ステップ１１２）；
厚さ０．２ｎｍ～５０ｎｍの第１の界面層１８をバリア層４６の上に適用するステップであって、上記厚さは界面層の材料に依存する、ステップ（ステップ１１６）；
厚さ１００ｎｍ～３００ｎｍの第１の反射層２２を第１の界面層１８の上に適用するステップ（ステップ１２０）；
厚さ０．２ｎｍ～５０ｎｍの第２の界面層２６を第１の反射層２２の上に適用するステップ（ステップ１２４）；
低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含む複数の調質層３０を適用するステップであって、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２であり、複数の調質層３０の厚さは、上記低屈折率材料及び上記高屈折率材料に依存する、ステップ（ステップ１２８）；並びに
保護層４２を複数の調質層３０の上に適用することによって、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する高反射鏡１０を形成するステップ（ステップ１３２）
を含む。

上述の方法では：バリア層４６の材料は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_２、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＯ_２、ＤＬＣ、Ａｌ、及びＣｒＮからなる群から選択され；第１の界面層１８の材料は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、Ｎｉ、モネル（Ｎｉ‐‐Ｃｕ）、Ｔｉ、及びＰｔからなる群から選択され；第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｐｔ、及びＮｉからなる群から選択される少なくとも１つの材料であり；第２の界面層２６は、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、及びＡｌ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１つの材料であり；複数の調質層３０は、高屈折率材料であるＨｆＯ_２と、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、ＧｄＦ_３、及びＢｉ_２Ｏ_３からなる群から選択される１つ以上の追加の材料とを含み；保護層４２は、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、及びＳｉ_３Ｎ_４からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第１の反射層２２及び／又は第２の反射層５４は銀である。

上述のバリア層４６、第１の界面層１８、第２の界面層２６、第３の界面層５０、第４の界面層５８、第１の反射層２２、第２の反射層５４、複数の調質層３０、及び保護層４２に関する概説及び教示を与える記述は、いずれの組み合わせで使用でき、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲内で使用するための高反射鏡１０を作製するための方法１００に適用できることを理解されたい。

本発明について、限られた数の実施形態に関して説明したが、本開示の利益を有する当業者は、本明細書で開示されるような本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案できることを理解するだろう。従って、本発明の範囲は、添付の請求項のみによって限定されるものとする。

請求項の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形を実施できることは、当業者には理解されるだろう。

実施例１
図３に示すように、基板１４はその上側が第１の反射層２２ａに連結されてよく、第１の反射層２２ａはその上側が第１の界面層１８ｂに連結されてよく、第１の界面層１８ｂはその上側が第２の界面層２６ｂに連結されてよく、第２の界面層２６ｂはその上側が第２の反射層５４に連結されてよく、第２の反射層５４はその上側が第３の界面層５０ａに連結されてよく、第３の界面層５０ａはその上側が複数の調質層３０に連結されてよく、複数の調質層３０はその最上層の上側が保護層４２に連結されてよい。図９Ａ～９Ｂはそれぞれ、３００ｎｍ～１０００ｎｍにおいて９２％超の平均反射率を有するＨｆＯ_２‐ＹｂＦ_３調質層を備えたＡｌ‐Ａｇ積層体に関する、波長に対する％反射率、及び３００ｎｍ～８０００ｎｍにおいて９２％超の平均反射率を有するＨｆＯ_２‐ＹｂＦ_３調質層を備えたＡｌ‐Ａｇ積層体に関する、波長に対する％反射率を示すグラフである。

仮想例１
いくつかの実施形態では、基板１４はその上側がバリア層４６に連結されてよく、バリア層４６はその上側が第１の界面層１８に連結されてよく、第１の界面層１８はその上側が第１の反射層２２に連結されてよく、第１の反射層２２はその上側が第２の界面層２６に連結されてよく、第２の界面層２６はその上側が複数の調質層３０に連結されてよく、複数の調質層３０はその最上層の上側が保護層４２に連結されてよい。

仮想例２
いくつかの実施形態では、基板１４はその上側がバリア層４６に連結されてよく、バリア層４６はその上側が第１の界面層１８ａに連結されてよく、第１の界面層１８ａはその上側が第１の反射層２２ａに連結されてよく、第１の反射層はその上側が第２の界面層２６ａに連結されてよく、第２の界面層２６ａはその上側が第３の界面層５０に連結されてよく、第３の界面層５０はその上側が第２の反射層５４に連結されてよく、第２の反射層はその上側が第４の界面層５８に連結されてよく、第４の界面層５８はその上側が複数の調質層３０に連結されてよく、複数の調質層３０はその最上層の上側が保護層４２に連結されてよい。

仮想例３
いくつかの実施形態では、基板１４はその上側が第１の反射層２２ａに連結されてよく、第１の反射層２２ａはその上側がバリア層４６に連結されてよく、バリア層４６はその上側が第１の界面層１８ｃに連結されてよく、第１の界面層１８ｃはその上側が第２の反射層５４に連結されてよく、第２の反射層５４はその上側が第２の界面層２６ｃに連結されてよく、第２の界面層２６ｃはその上側が複数の調質層３０に連結されてよく、複数の調質層３０はその最上層の上側が保護層４２に連結されてよい。

非限定的な実施形態のリスト
実施形態Ａは、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡であり、上記高反射鏡は：基板；第１の界面層；反射層；第２の界面層；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２を含む、複数の調質層；並びに保護層を含む。上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する。

上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３４０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する、実施形態Ａの高反射鏡。

バリア層を更に備え、上記バリア層は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＣｒＮ、ＮｉＣｒＮ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｉ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐腐食層である、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＮ、ＹｂＦ_３、ＹｂＦ_ｘＯ_ｙ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐摩耗層である、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、フッ化物、金属、金属酸化物、又はこれらの組み合わせを含む上記応力調整層である、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記基板は、溶融シリカ、シリカ、Ｆドープ溶融シリカ、６０６１‐Ａｌ合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記低屈折率材料はＹｂＦＯを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２を含む、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記バリア層は約１０ｎｍ～約５０μｍの厚さを有する、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記第１の界面層は０．２ｎｍ～５０ｎｍの厚さを有し、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＳ、ＭｇＦ_２、ＡｌＦ_３、Ｎｉ、モネル（Ｎｉ‐Ｃｕ）、Ｔｉ、Ｐｔ、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記第２の界面層は、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、Ａｌ_２Ｏ_３、又はこれらの組み合わせを含み、上記第２の界面層の厚さは．２ｎｍ～５０ｎｍである、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記低屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有し、上記高屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有する、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

上記低屈折率材料は２５ｎｍ～６０ｎｍの厚さを有し、上記高屈折率材料は２５ｎｍ～６０ｎｍの厚さを有する、実施形態Ａ又は実施形態Ａ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ａの高反射鏡。

実施形態Ｂは、０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡を作製するための方法であり、上記方法は：基板を提供するステップ；上記基板を、粗度１０ｎｍ未満まで研磨するステップ；厚さ０．２ｎｍ～２５ｎｍの第１の界面層を上記バリア層の上に適用するステップであって、上記厚さは上記第１の界面層に依存する、ステップ；厚さ７５ｎｍ～３００ｎｍの反射層を上記第１の界面層の上に適用するステップ；厚さ５ｎｍ～２０ｎｍの第２の界面層を適用するステップであって、上記厚さは上記第１の界面層に依存する、ステップ；低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含む複数の調質層を適用するステップであって、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２であり、上記調質層の厚さは、上記低屈折率材料及び上記高屈折率材料に依存する、ステップ；並びに保護層を上記調質層の上に適用するステップを含む。

厚さｌ０ｎｍ～５０μｍのバリア層を上記基板の表面に適用するステップを更に含む、実施形態Ｂの方法。

上記バリア層は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態Ｂ又は実施形態Ｂ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ｂの方法。

上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＣｒＮ、ＮｉＣｒＮ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｉ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐腐食層である、実施形態Ｂ又は実施形態Ｂ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ｂの方法。

上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＮ、ＹｂＦ_３、ＹｂＦ_ｘＯ_ｙ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐摩耗層である、実施形態Ｂ又は実施形態Ｂ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ｂの方法。

上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、フッ化物、及び金属を含む上記応力調整層である、実施形態Ｂ又は実施形態Ｂ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ｂの方法。

上記低屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有し、上記高屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有する、実施形態Ｂ又は実施形態Ｂ以降に記載された特徴のうちのいずれを備える実施形態Ｂの方法。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡であって、
上記高反射鏡は：
基板；
第１の界面層；
反射層；
第２の界面層；
低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２を含む、複数の調質層；並びに
保護層
を備え、
上記高反射鏡は、入射角（ＡＯＩ）＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する、高反射鏡。

実施形態２
上記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３４０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する、実施形態１に記載の高反射鏡。

実施形態３
バリア層を更に備え、
上記バリア層は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１又は２に記載の高反射鏡。

実施形態４
上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＣｒＮ、ＮｉＣｒＮ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｉ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐腐食層である、実施形態３に記載の高反射鏡。

実施形態５
上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＮ、ＹｂＦ_３、ＹｂＦ_ｘＯ_ｙ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐摩耗層である、実施形態３に記載の高反射鏡。

実施形態６
上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、フッ化物、金属、金属酸化物、又はこれらの組み合わせを含む上記応力調整層である、実施形態３に記載の高反射鏡。

実施形態７
上記基板は、溶融シリカ、シリカ、Ｆドープ溶融シリカ、６０６１‐Ａｌ合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１～６のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態８
上記低屈折率材料はＹｂＦＯを含み、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２を含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態９
上記バリア層は約１０ｎｍ～約５０μｍの厚さを有する、実施形態３～８のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態１０
上記第１の界面層は０．２ｎｍ～５０ｎｍの厚さを有し、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、ＭｇＦ_２、ＡｌＦ_３、Ｎｉ、モネル（Ｎｉ‐Ｃｕ）、Ｔｉ、Ｐｔ、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１～９のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態１１
上記第２の界面層は０．２ｎｍ～５０ｎｍの厚さを有し、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳ、Ａｌ_２Ｏ_３、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１～１０のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態１２
上記低屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有し、上記高屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有する、実施形態１～１１のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態１３
上記低屈折率材料は２５ｎｍ～６０ｎｍの厚さを有し、上記高屈折率材料は２５ｎｍ～６０ｎｍの厚さを有する、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の高反射鏡。

実施形態１４
０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡を作製するための方法であって、
上記方法は：
基板を提供するステップ；
上記基板を、粗度１０ｎｍ未満まで研磨するステップ；
厚さ０．２ｎｍ～２５ｎｍの第１の界面層を上記バリア層の上に適用するステップであって、上記厚さは上記第１の界面層に依存する、ステップ；
厚さ７５ｎｍ～３００ｎｍの反射層を上記第１の界面層の上に適用するステップ；
厚さ５ｎｍ～２０ｎｍの第２の界面層を適用するステップであって、上記厚さは上記第１の界面層に依存する、ステップ；
低屈折率材料と高屈折率材料との組み合わせを含む複数の調質層を適用するステップであって、上記高屈折率材料はＨｆＯ_２であり、上記調質層の厚さは、上記低屈折率材料及び上記高屈折率材料に依存する、ステップ；並びに
保護層を上記調質層の上に適用するステップ
を含む、方法。

実施形態１５
厚さｌ０ｎｍ～５０μｍのバリア層を上記基板の表面に適用するステップを更に含む、実施形態１４に記載の方法。

実施形態１６
上記バリア層は、耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１５に記載の方法。

実施形態１７
上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＣｒＮ、ＮｉＣｒＮ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｉ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐腐食層である、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１８
上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＮ、ＹｂＦ_３、ＹｂＦ_ｘＯ_ｙ、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、又はこれらの組み合わせを含む上記耐摩耗層である、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１９
上記バリア層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、フッ化物、金属、又はこれらの組み合わせを含む上記応力調整層である、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２０
上記低屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有し、上記高屈折率材料は５ｎｍ～７５ｎｍの厚さを有する、実施形態１４～１９のいずれか１つに記載の方法。

１０ 高反射鏡
１４ 基板
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 第１の界面層
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 第２の界面層
２２、２２ａ 第１の反射層、第１の反射金属層
３０ 調質層
３８ 高屈折率材料
４２ 保護層
４６ バリア層
５０、５０ａ 第３の界面層
５４ 第２の反射層、第２の反射金属層
５８ 第４の界面層

Claims (3)

1. ０．３００μｍ～１５μｍの波長範囲で使用するための高反射鏡であって、
   前記高反射鏡は：
   基板；
   前記基板上に設けられた積層であって、
   耐腐食層、耐摩耗層、応力調整層、又はこれらの組み合わせを含むとともに、Ｎｂ _２ Ｏ _５ 、ＹｂＦ _ｘ Ｏ _ｙ 、Ｓｉ _３ Ｎ _４ 、ＣｒＮのうちの少なくても１つを含む、バリア層；
   前記バリア層上に設けられた第１の界面層；
   反射層；および
   第２の界面層を備えた、積層；
   前記積層上に設けられた複数の調質層であって、少なくとも、低屈折率材料を含む第１の層と高屈折率材料を含む第２の層とを含み、前記高屈折率材料はＨｆＯ_２を含む、複数の調質層；並びに
   前記複数の調質層上に設けられた保護層
   を備え、
   前記高反射鏡は、入射角（ＡＯＩ）＝４５°において、３３５ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲における全ての波長において反射率が９０％以上である、高反射鏡。
2. 前記高反射鏡は、ＡＯＩ＝４５°において、３４０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲にわたって少なくとも９０％の反射率を有する、請求項１に記載の高反射鏡。
3. 前記第１の界面層は０．２ｎｍ～５０ｎｍの厚さを有し、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＳ、ＭｇＦ_２、ＡｌＦ_３、Ｎｉ、モネル（Ｎｉ‐Ｃｕ）、Ｔｉ、Ｐｔ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の高反射鏡。
   

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