JPH0430561B2 - - Google Patents
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- JPH0430561B2 JPH0430561B2 JP58189414A JP18941483A JPH0430561B2 JP H0430561 B2 JPH0430561 B2 JP H0430561B2 JP 58189414 A JP58189414 A JP 58189414A JP 18941483 A JP18941483 A JP 18941483A JP H0430561 B2 JPH0430561 B2 JP H0430561B2
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Classifications
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- G02—OPTICS
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
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- C23C16/32—Carbides
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- C23C16/32—Carbides
- C23C16/325—Silicon carbide
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、少くとも1つの表面上に被覆を持つ
赤外線透過レンズ又は窓から成る光学部品に関す
る。
赤外線透過レンズ又は窓から成る光学部品に関す
る。
この被覆は、適当なプラズマから付着させるこ
とのできる硬質の炭素けい素、ゲルマニウム又は
その他の適当な材料から成る。
とのできる硬質の炭素けい素、ゲルマニウム又は
その他の適当な材料から成る。
炭素被覆は、炭素被覆が極めて硬く耐摩耗性を
持ち赤外線に実質的に透明であるからたとえば赤
外線熱的結像機に使うゲルマニウムレンズに有用
である。けい素及びゲルマニウムは共に、赤外線
に透明であり種種の赤外線装置に有用である。
持ち赤外線に実質的に透明であるからたとえば赤
外線熱的結像機に使うゲルマニウムレンズに有用
である。けい素及びゲルマニウムは共に、赤外線
に透明であり種種の赤外線装置に有用である。
基板に被覆するには若干の方法がある。たとえ
ば基板を真空中で被覆材料の陰極ターゲツトの上
方につり下げる。このターゲツトにアルゴンイオ
ンを当てることにより基板に付着するターゲツト
材料の小さい粒子を放出する。このような方法は
スパツタリングとして知られている。炭素は散乱
させることができるが、付着割合が低く被覆が黒
鉛質である。
ば基板を真空中で被覆材料の陰極ターゲツトの上
方につり下げる。このターゲツトにアルゴンイオ
ンを当てることにより基板に付着するターゲツト
材料の小さい粒子を放出する。このような方法は
スパツタリングとして知られている。炭素は散乱
させることができるが、付着割合が低く被覆が黒
鉛質である。
被覆はプラズマ中で生長する。たとえば基板は
直流又は交流の励起炭化水素プラズマ中で陰極と
して使う。炭素イオンは吸引され基板に当たり、
適当な温度及び圧力条件でダイヤモンド状の炭素
層を形成する。
直流又は交流の励起炭化水素プラズマ中で陰極と
して使う。炭素イオンは吸引され基板に当たり、
適当な温度及び圧力条件でダイヤモンド状の炭素
層を形成する。
炭素被膜を生長させる方法は次の論文及びその
協働する付記に記載してある。
協働する付記に記載してある。
薄い被膜個体58(1979年刊)第101−105頁、第
106頁、第107−116頁、第117−120頁 英国特許第2047877A、第2067304A、第
2069008A、第2082562A、第2083841Aの各明細書 グロー放電によりけい素及びゲルマニウムの無定
形層を生長させる方法は次の論文及びその協働す
る付記に記載してある。
106頁、第107−116頁、第117−120頁 英国特許第2047877A、第2067304A、第
2069008A、第2082562A、第2083841Aの各明細書 グロー放電によりけい素及びゲルマニウムの無定
形層を生長させる方法は次の論文及びその協働す
る付記に記載してある。
1977年刊行『物理学の進歩』第26巻第6号第
811〜845頁のスピア・ダブリユ・イー(Spear
W.E.)を著者とする論文『ドーピングを行つた
無定形半導体』 従来の流れ放電付着法に伴う欠点は、適当な付着
割合を得るのに陰極に高い電位を加え又は生じさ
せ基板が高エネルギーの入射粒子を受けるように
しなければならないことである。この場合被覆の
応力に悪影響を及ぼし逆スパツタリング割合が増
すようになる。若干の場合にこれは層の付着を全
く妨げる。
811〜845頁のスピア・ダブリユ・イー(Spear
W.E.)を著者とする論文『ドーピングを行つた
無定形半導体』 従来の流れ放電付着法に伴う欠点は、適当な付着
割合を得るのに陰極に高い電位を加え又は生じさ
せ基板が高エネルギーの入射粒子を受けるように
しなければならないことである。この場合被覆の
応力に悪影響を及ぼし逆スパツタリング割合が増
すようになる。若干の場合にこれは層の付着を全
く妨げる。
本発明光学部品を作る場合に、炭素及びその他
の元素を含む被覆を付着する方法は、被覆として
付着させようとする材料を含むプラズマを陰極構
造を持つ室内に生成し、前記陰極構造上に被覆し
ようとする基板を配置し、この基板を生長中に高
い温度に保つことから成る。
の元素を含む被覆を付着する方法は、被覆として
付着させようとする材料を含むプラズマを陰極構
造を持つ室内に生成し、前記陰極構造上に被覆し
ようとする基板を配置し、この基板を生長中に高
い温度に保つことから成る。
この高い温度はたとえば約400℃以上で所要量
の水素を駆逐するのに十分高い。この温度の例は
約530℃であるが、大部分の水素はこの温度以下
でたとえば約500℃で駆逐される。
の水素を駆逐するのに十分高い。この温度の例は
約530℃であるが、大部分の水素はこの温度以下
でたとえば約500℃で駆逐される。
本発明光学部品を作る場合に、被覆を基板に付
着する装置は、真空密の室と、この室内に真空を
保つポンプと、前記室内に少くとも2種類のガス
の混合物を供給する供給源と、前記室内の陽極及
び陰極構造と、陰極加熱器と、前記室内に前記陰
極構造に隣接してグロー放電を生ずる給電源とを
備えて、少くとも2種類のガス状物質のプラズマ
を前記室内に生成し前記物質のイオンが前記陰極
に配置した基板に付着し被覆を形成するようにし
てある。
着する装置は、真空密の室と、この室内に真空を
保つポンプと、前記室内に少くとも2種類のガス
の混合物を供給する供給源と、前記室内の陽極及
び陰極構造と、陰極加熱器と、前記室内に前記陰
極構造に隣接してグロー放電を生ずる給電源とを
備えて、少くとも2種類のガス状物質のプラズマ
を前記室内に生成し前記物質のイオンが前記陰極
に配置した基板に付着し被覆を形成するようにし
てある。
或はガス供給源の一方の代りに分子ビームがま
又はイオンビーム源等を使いガス状物資の一方を
プラズス内に送るようにしてもよい。このかま又
は源は室内に取付けその内容物を陰極のまわりの
領域に差向ける。
又はイオンビーム源等を使いガス状物資の一方を
プラズス内に送るようにしてもよい。このかま又
は源は室内に取付けその内容物を陰極のまわりの
領域に差向ける。
本発明光学部品においては前記方法によりレン
ズ又は窓に被覆を形成する。
ズ又は窓に被覆を形成する。
この被覆は、レンズ又は窓のような部品の表面
の薄い被膜であり、基板の除去後に自立する厚い
層として生長する。
の薄い被膜であり、基板の除去後に自立する厚い
層として生長する。
被覆はGeXC1-X,SiXC1-Xから成る。この場合
0<X<1である。少量のGe、Siにより、Ge、
Siを含むことによつて比較的ひずみを伴わない硬
い炭素被覆が得られる。このようにしてひずみを
伴わない極めて厚い層が生長する。又生長の高温
度はこの層内にH2が存在してもほとんど影響を
生じない。このようにして赤外線をほとんど吸収
しない被覆が得られる。これに反して従来の方法
により生長する硬い炭素層は、水素と、ブラツク
吸収層及び高いひずみを伴う層を生ずる割込み炭
素とを含む。
0<X<1である。少量のGe、Siにより、Ge、
Siを含むことによつて比較的ひずみを伴わない硬
い炭素被覆が得られる。このようにしてひずみを
伴わない極めて厚い層が生長する。又生長の高温
度はこの層内にH2が存在してもほとんど影響を
生じない。このようにして赤外線をほとんど吸収
しない被覆が得られる。これに反して従来の方法
により生長する硬い炭素層は、水素と、ブラツク
吸収層及び高いひずみを伴う層を生ずる割込み炭
素とを含む。
グロー放電は直流又は任意適当な周波数の交流
により生ずる。
により生ずる。
以下本発明光学部品の実施例を添付図面につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第1図に示すように本発明光学部品の被覆を付
着する装置は、環状壁2と地絡した頂板3及び底
板4とにより形成した真空密の室すなわち容器1
を備えている。容器1には排出管6及び弁7を経
てポンプ5を連結してある。アルゴン、ゲルマン
及びブタンのような炭化水素ガスのガス供給源に
よりこのようなガスを容器1内に流入管8,9,
10,11及び弁12,13,14,15を経て
送給する。陰極16は、容器1内に支えられスリ
ーブ17により底板4から電気的に絶縁してあ
る。陰極16内には、陰極16上に配置した基板
すなわちレンズ19を加熱する加熱器18を設け
てある。陰極温度は、加熱器18に給電する加熱
器制御装置20により制御する。給電源21によ
り陰極16に給電する。この電力は直流又は阻止
コンデンサ22を介する交流である。或は交流コ
イルにより容器1を囲み容器1にプラズマを誘起
してもよい。
着する装置は、環状壁2と地絡した頂板3及び底
板4とにより形成した真空密の室すなわち容器1
を備えている。容器1には排出管6及び弁7を経
てポンプ5を連結してある。アルゴン、ゲルマン
及びブタンのような炭化水素ガスのガス供給源に
よりこのようなガスを容器1内に流入管8,9,
10,11及び弁12,13,14,15を経て
送給する。陰極16は、容器1内に支えられスリ
ーブ17により底板4から電気的に絶縁してあ
る。陰極16内には、陰極16上に配置した基板
すなわちレンズ19を加熱する加熱器18を設け
てある。陰極温度は、加熱器18に給電する加熱
器制御装置20により制御する。給電源21によ
り陰極16に給電する。この電力は直流又は阻止
コンデンサ22を介する交流である。或は交流コ
イルにより容器1を囲み容器1にプラズマを誘起
してもよい。
第2図に示すようにゲルマニウムレンズ19は
次のようにして硬い炭素の層で被覆する。レンズ
19はその被覆しようとする表面22を上側にし
て陰極16に取付ける。容器1はポンプ5により
10-5トル(Torr)以下の減圧にして汚染物を除
く。アルゴンガスを弁13を経て送入するが、容
器圧力は空気で校正した圧力計で約10-2トルに保
つ。
次のようにして硬い炭素の層で被覆する。レンズ
19はその被覆しようとする表面22を上側にし
て陰極16に取付ける。容器1はポンプ5により
10-5トル(Torr)以下の減圧にして汚染物を除
く。アルゴンガスを弁13を経て送入するが、容
器圧力は空気で校正した圧力計で約10-2トルに保
つ。
給電源21から陰極16を付勢することにより
アルゴン中にプラズマを発生する。このようにし
て表面22のアルゴンイオン衝撃を生じ表面22
を被覆に先だつて清掃する。約2minの清掃が通
常適当である。
アルゴン中にプラズマを発生する。このようにし
て表面22のアルゴンイオン衝撃を生じ表面22
を被覆に先だつて清掃する。約2minの清掃が通
常適当である。
陰極加熱器18は、レンズ19の温度を約500
℃以上たとえば530℃に上げレンズ19を被覆の
生長中にこの温度値に保つ。
℃以上たとえば530℃に上げレンズ19を被覆の
生長中にこの温度値に保つ。
アルゴンをポンプ5により除去しゲルマン
(GeH4)及びブタン(CH4)の混合物を流入管
8,10,11及び弁12,14,15を介し送
入する。圧力は約0.7ないし1×10-2トルに保つ。
13MHzで1kVそして200Wの電力レベルの交流電
力を加えプラズマを生成する。C及びGeの正に
帯電したイオンがレンズ表面22に当たつて留ま
り少量のGeを含んだ硬い炭素の層23が徐徐に
生成する。
(GeH4)及びブタン(CH4)の混合物を流入管
8,10,11及び弁12,14,15を介し送
入する。圧力は約0.7ないし1×10-2トルに保つ。
13MHzで1kVそして200Wの電力レベルの交流電
力を加えプラズマを生成する。C及びGeの正に
帯電したイオンがレンズ表面22に当たつて留ま
り少量のGeを含んだ硬い炭素の層23が徐徐に
生成する。
層厚さは、時間及び組成に依存し、光学的性質
(反射防止性)及び所要の耐久性に対し選定され
る。層厚さは、たとえば1ないし10μmである。
放電は所要の厚さに生長したときに止め、基板を
冷却する。したがつて被覆層は、赤外線波長にお
いて透明な反射防止性被覆である。この被覆は、
非常に硬く、耐摩耗性であり、かつ実質的に赤外
線に透明である。反射は、常に境界面すなわち空
気と被覆との境界面及び被覆と基板との境界面に
生ずるが、これ等の両反射は互いに相殺される。
(反射防止性)及び所要の耐久性に対し選定され
る。層厚さは、たとえば1ないし10μmである。
放電は所要の厚さに生長したときに止め、基板を
冷却する。したがつて被覆層は、赤外線波長にお
いて透明な反射防止性被覆である。この被覆は、
非常に硬く、耐摩耗性であり、かつ実質的に赤外
線に透明である。反射は、常に境界面すなわち空
気と被覆との境界面及び被覆と基板との境界面に
生ずるが、これ等の両反射は互いに相殺される。
一様な層の生長に役立つように基板すなわちレ
ンズ19は生長中に回転する。
ンズ19は生長中に回転する。
C中のGeの比率は送入するゲルマン及びブタ
ンガスの比率に伴つて変る。硬い炭素層に対して
は、耐久性が高く硬さがダイヤモンドに近い透明
な炭素層を得るのに少量のGeを必要とするだけ
である。高い基板温度により、被覆内のH2の含
有を防ぐ。被覆内のGeの利点は、被覆を大きい
Geレンズに直接被覆することにより良好な接着
のできることである。すなわち若干の用途では接
合層(bonding layer)を必要としない。
ンガスの比率に伴つて変る。硬い炭素層に対して
は、耐久性が高く硬さがダイヤモンドに近い透明
な炭素層を得るのに少量のGeを必要とするだけ
である。高い基板温度により、被覆内のH2の含
有を防ぐ。被覆内のGeの利点は、被覆を大きい
Geレンズに直接被覆することにより良好な接着
のできることである。すなわち若干の用途では接
合層(bonding layer)を必要としない。
被覆組成は、ゲルマン対ブタンの比を調節する
ことにより被覆の厚さ内で変る。被覆組成物GeX
C1-X中のxの値は、被覆が顕微鏡的尺度では均質
でないが0ないし1の間で可変である。たとえば
初期付着物は約1のx値を持ち良好な接合
(bonding)を生ずる。引続く接着物はx値が零
に近く極めて硬い表面を生ずる。Ge中に少量の
Cが存在することにより、生長する被覆の吸収を
防ぐのに役立つ。前記したように硬いC被覆の少
量のGe(及びSi)により割込み炭素の存在を減ら
し極めて硬い赤外線透過層が得られる。
ことにより被覆の厚さ内で変る。被覆組成物GeX
C1-X中のxの値は、被覆が顕微鏡的尺度では均質
でないが0ないし1の間で可変である。たとえば
初期付着物は約1のx値を持ち良好な接合
(bonding)を生ずる。引続く接着物はx値が零
に近く極めて硬い表面を生ずる。Ge中に少量の
Cが存在することにより、生長する被覆の吸収を
防ぐのに役立つ。前記したように硬いC被覆の少
量のGe(及びSi)により割込み炭素の存在を減ら
し極めて硬い赤外線透過層が得られる。
ゲルマニウム以外の基板に被覆することができ
る。たとえばZnS、ZnSeにより硬い耐摩耗性の
外面を持つ赤外線透過レンズ又は窓を生成でき
る。
る。たとえばZnS、ZnSeにより硬い耐摩耗性の
外面を持つ赤外線透過レンズ又は窓を生成でき
る。
炭化けい素SixC1-x(0<x<1)の被覆も又前
記したように生成するがこの場合ゲルマンの代わ
りにシランを使う。規則正しい又不規則な物体の
被覆もできる。たとえば切削工具チツプに硬い耐
摩耗性被覆を生成できる。又ガラス繊維のような
円形横断面を持つ物品は、英国特許第2099212A
明細書に記載してあるように成形した陰極を使い
被覆することができる。この陰極は、繊維を囲む
開いたらせん状に巻いた偏平な帯状片の形にす
る。繊維はこのらせんを経て遅く引張る。或は陰
極はらせん又は穴あき管に沿つて配置したセグメ
ントに形成してもよい。
記したように生成するがこの場合ゲルマンの代わ
りにシランを使う。規則正しい又不規則な物体の
被覆もできる。たとえば切削工具チツプに硬い耐
摩耗性被覆を生成できる。又ガラス繊維のような
円形横断面を持つ物品は、英国特許第2099212A
明細書に記載してあるように成形した陰極を使い
被覆することができる。この陰極は、繊維を囲む
開いたらせん状に巻いた偏平な帯状片の形にす
る。繊維はこのらせんを経て遅く引張る。或は陰
極はらせん又は穴あき管に沿つて配置したセグメ
ントに形成してもよい。
プラズマは−2kVの直流電力により発生する。
導電性及び絶縁性の基板のどちらも被覆できる。
絶縁性基板には基板面積に比べて大きい面積を持
つ陰極が必要である。
導電性及び絶縁性の基板のどちらも被覆できる。
絶縁性基板には基板面積に比べて大きい面積を持
つ陰極が必要である。
以上本発明はその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。
第1図は本発明光学部品の被覆を付着する装置
の横断面図、第2図は第1図の装置により被覆し
たレンズの横断面図である。 1……真空容器(室)、16……陰極、19…
…レンズ(基板)。
の横断面図、第2図は第1図の装置により被覆し
たレンズの横断面図である。 1……真空容器(室)、16……陰極、19…
…レンズ(基板)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの表面上に被覆を持つ赤外線
透過レンズ又は窓から成る、光学部品において、 前記被覆が、GeXC1-X又はSiXC1-X(式中0<X
<1である)から成る少くとも1つの層であり、 Xの値を、基板と前記被覆との境界面側におい
て1に近づき、前記被覆の表面において零に近づ
くように、前記被覆の厚さを横切つて変化させ、 前記層が実質的に赤外線透過性であり、 実質的に水素を含まないでかつ実質的にひずみ
がないことを特徴とする、光学部品。 2 前記赤外線透過レンズ又は窓がGe,Si,
ZnS,ZnSe材料から成る、特許請求の範囲第1
項記載の光学部品。 3 前記被覆が、赤外線波長において反射防止性
被覆であるようになつている、特許請求の範囲第
1項記載の光学部品。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8229124 | 1982-10-12 | ||
GB8229124 | 1982-10-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59214003A JPS59214003A (ja) | 1984-12-03 |
JPH0430561B2 true JPH0430561B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=10533549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58189414A Granted JPS59214003A (ja) | 1982-10-12 | 1983-10-12 | 赤外線透過レンズ又は窓から成る光学部品 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0106637B1 (ja) |
JP (1) | JPS59214003A (ja) |
DE (1) | DE3375700D1 (ja) |
GB (1) | GB2129833B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6046860B2 (ja) * | 2014-03-13 | 2016-12-21 | 富士フイルム株式会社 | 光学部品,赤外線カメラおよび光学部品の製造方法 |
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KR910003169B1 (ko) * | 1985-11-12 | 1991-05-20 | 가부시끼가이샤 한도다이 에네르기 겐뀨소 | 반도체 장치 제조 방법 및 장치 |
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DE3832692A1 (de) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Leybold Ag | Dichtungselement mit einem absperrkoerper aus einem metallischen oder nichtmetallischen werkstoff und verfahren zum auftragen von hartstoffschichten auf den absperrkoerper |
IT1227877B (it) * | 1988-11-25 | 1991-05-14 | Eniricerche S P A Agip S P A | Procedimento per la deposizione via plasma di strati multipli dimate riale amorfo a composizione variabile |
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US8366830B2 (en) | 2003-03-04 | 2013-02-05 | Cree, Inc. | Susceptor apparatus for inverted type MOCVD reactor |
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-
1983
- 1983-10-06 DE DE8383306057T patent/DE3375700D1/de not_active Expired
- 1983-10-06 EP EP83306057A patent/EP0106637B1/en not_active Expired
- 1983-10-10 GB GB08327061A patent/GB2129833B/en not_active Expired
- 1983-10-12 JP JP58189414A patent/JPS59214003A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5353263A (en) * | 1976-10-26 | 1978-05-15 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor element |
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JP6046860B2 (ja) * | 2014-03-13 | 2016-12-21 | 富士フイルム株式会社 | 光学部品,赤外線カメラおよび光学部品の製造方法 |
JPWO2015137197A1 (ja) * | 2014-03-13 | 2017-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 光学部品,赤外線カメラおよび光学部品の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2129833B (en) | 1987-09-16 |
GB2129833A (en) | 1984-05-23 |
DE3375700D1 (en) | 1988-03-24 |
JPS59214003A (ja) | 1984-12-03 |
EP0106637A1 (en) | 1984-04-25 |
EP0106637B1 (en) | 1988-02-17 |
GB8327061D0 (en) | 1983-11-09 |
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