JPH07291663A - 赤外線を透過する窓 - Google Patents
赤外線を透過する窓Info
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- JPH07291663A JPH07291663A JP10204394A JP10204394A JPH07291663A JP H07291663 A JPH07291663 A JP H07291663A JP 10204394 A JP10204394 A JP 10204394A JP 10204394 A JP10204394 A JP 10204394A JP H07291663 A JPH07291663 A JP H07291663A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】基板とダイヤモンドフィルムとの間にセラミッ
ク中間体フィルムが配置されている赤外線を透過する窓
の提供。 【構成】赤外線を透過する基板とダイヤモンド保護フィ
ルムとの間に炭化ケイ素、窒化ケイ素または酸化ケイ素
よりなるセラミックの中間フィルムを配置することによ
って赤外線を透過する窓が生成される。基板に対する複
合体フィルムの密着性が改善され、より低い温度におい
て短時間内に中間フィルム上にダイヤモンドフィルムが
成長することができ、得られた窓はそれでも３〜５μｍ
の赤外領域において良好な透過率を有していた。
ク中間体フィルムが配置されている赤外線を透過する窓
の提供。 【構成】赤外線を透過する基板とダイヤモンド保護フィ
ルムとの間に炭化ケイ素、窒化ケイ素または酸化ケイ素
よりなるセラミックの中間フィルムを配置することによ
って赤外線を透過する窓が生成される。基板に対する複
合体フィルムの密着性が改善され、より低い温度におい
て短時間内に中間フィルム上にダイヤモンドフィルムが
成長することができ、得られた窓はそれでも３〜５μｍ
の赤外領域において良好な透過率を有していた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線を透過する窓に関
し、詳しくは基板とダイヤモンドフィルムとの間にセラ
ミック中間体フィルムが配置されている赤外線を透過す
る窓に関する。
し、詳しくは基板とダイヤモンドフィルムとの間にセラ
ミック中間体フィルムが配置されている赤外線を透過す
る窓に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在のところ、赤外線（ＩＲ）を透過す
る窓に応用される光学的基板はすべて柔軟な材料であ
る。例えば中波長赤外線（波長３〜５μｍ）用の熱間圧
縮焼結フッ化マグネシウムよりなる基板は通常約５８０
Ｈｖの硬度を有し、長波長赤外線（波長８〜１４μｍ）
用の熱間圧縮焼結硫化亜鉛よりなる基板は約２５０Ｈｖ
の硬度を有する。これらの硬度の低さのために、このよ
うな光学的基板は塵や雨滴によって摩耗し易く、その結
果として好ましくない透過度になる。
る窓に応用される光学的基板はすべて柔軟な材料であ
る。例えば中波長赤外線（波長３〜５μｍ）用の熱間圧
縮焼結フッ化マグネシウムよりなる基板は通常約５８０
Ｈｖの硬度を有し、長波長赤外線（波長８〜１４μｍ）
用の熱間圧縮焼結硫化亜鉛よりなる基板は約２５０Ｈｖ
の硬度を有する。これらの硬度の低さのために、このよ
うな光学的基板は塵や雨滴によって摩耗し易く、その結
果として好ましくない透過度になる。
【０００３】ダイヤモンドは最高の硬度（約６，０００
〜１０，０００Ｈｖ）、最良の熱伝導率（銅の５倍であ
る約２４Ｗ／℃−cm）、良好な電気絶縁性（約１，０１
３〜１，０１６Ω−cm／１５℃）、良好な耐摩耗性およ
び化学的抵抗性、高い反射率、低い熱膨張係数、および
紫外線、可視光線および赤外線の領域において優れた光
透過率を有する。したがって、ダイヤモンドは赤外線を
透過する窓の保護フィルムとしての使用に極めて適して
いる。赤外線を透過する窓に硬度および光透過率が高い
ダイヤモンドまたはダイヤモンドフィルムを蒸着させる
ことによって良好な保護が達成される。
〜１０，０００Ｈｖ）、最良の熱伝導率（銅の５倍であ
る約２４Ｗ／℃−cm）、良好な電気絶縁性（約１，０１
３〜１，０１６Ω−cm／１５℃）、良好な耐摩耗性およ
び化学的抵抗性、高い反射率、低い熱膨張係数、および
紫外線、可視光線および赤外線の領域において優れた光
透過率を有する。したがって、ダイヤモンドは赤外線を
透過する窓の保護フィルムとしての使用に極めて適して
いる。赤外線を透過する窓に硬度および光透過率が高い
ダイヤモンドまたはダイヤモンドフィルムを蒸着させる
ことによって良好な保護が達成される。
【０００４】３〜５μｍの領域の赤外線波長バンドは主
として航空機エンジンの排気ガスを熱追跡するために航
空宇宙工業において利用されている。このような熱追跡
用の通常の窓はよく使用されている焼結フッ化マグネシ
ウムなどの焼結材料である。しかしながら、赤外線透過
性の窓を保護するためにフッ化マグネシウム基板にダイ
ヤモンドフィルムを蒸着させると、以下のような問題が
起る。
として航空機エンジンの排気ガスを熱追跡するために航
空宇宙工業において利用されている。このような熱追跡
用の通常の窓はよく使用されている焼結フッ化マグネシ
ウムなどの焼結材料である。しかしながら、赤外線透過
性の窓を保護するためにフッ化マグネシウム基板にダイ
ヤモンドフィルムを蒸着させると、以下のような問題が
起る。
【０００５】ダイヤモンド成長工程および温度低下工程
中にダイヤモンドフィルムは基板から容易に剥離する
が、それはフッ化マグネシウムとダイヤモンドとの熱膨
張係数の大きな差異のためである。フッ化マグネシウム
の熱膨張係数はダイヤモンドの約１０倍である。
中にダイヤモンドフィルムは基板から容易に剥離する
が、それはフッ化マグネシウムとダイヤモンドとの熱膨
張係数の大きな差異のためである。フッ化マグネシウム
の熱膨張係数はダイヤモンドの約１０倍である。
【０００６】そして、基板へのダイヤモンドの通常の成
長温度は約８００℃〜１，０００℃であって、フッ化マ
グネシウムの構造を破壊し、その赤外線透過率を低下さ
せる結果になる。
長温度は約８００℃〜１，０００℃であって、フッ化マ
グネシウムの構造を破壊し、その赤外線透過率を低下さ
せる結果になる。
【０００７】さらにまた、基板上のダイヤモンドの十分
な厚み例えば２μｍを得るためには、かなりの長さの時
間が必要であるが、それは通常の方法によるダイヤモン
ドの成長速度が１，０００℃において約１μｍ／ｈｒで
あり６００℃において約０．１〜０．３μｍ／ｈｒであ
るためである。
な厚み例えば２μｍを得るためには、かなりの長さの時
間が必要であるが、それは通常の方法によるダイヤモン
ドの成長速度が１，０００℃において約１μｍ／ｈｒで
あり６００℃において約０．１〜０．３μｍ／ｈｒであ
るためである。
【０００８】最後に、ダイヤモンドのＩＲスペクトルは
３〜５μｍの波長領域に２フォノンの吸収ピークを有
し、その透過率は３〜５μｍの領域の波長において減少
し、したがって接着された厚いダイヤモンドフィルムを
有する基板は３〜５μｍの領域の赤外線透過性材料とし
ての使用には適しないことを示している。
３〜５μｍの波長領域に２フォノンの吸収ピークを有
し、その透過率は３〜５μｍの領域の波長において減少
し、したがって接着された厚いダイヤモンドフィルムを
有する基板は３〜５μｍの領域の赤外線透過性材料とし
ての使用には適しないことを示している。
【０００９】タスチソン等は米国特許第４，９０７，８
４６号および第４，９９５，６８４号において耐衝撃性
を達成し反射を防止するためにその上に蒸着されたダイ
ヤモンドなどの適当な被膜を有するＩＲ透過性の光学素
子を開示している。しかしながら、窓は８〜１２μｍの
領域の赤外線バンドにおいてのみ透過性であり、３〜５
μｍの領域のバンドにおいては透過性ではない。
４６号および第４，９９５，６８４号において耐衝撃性
を達成し反射を防止するためにその上に蒸着されたダイ
ヤモンドなどの適当な被膜を有するＩＲ透過性の光学素
子を開示している。しかしながら、窓は８〜１２μｍの
領域の赤外線バンドにおいてのみ透過性であり、３〜５
μｍの領域のバンドにおいては透過性ではない。
【００１０】ケリー等は米国特許第５，００７，６８９
号においてリン化ホウ素およびダイヤモンド様のフィル
ムを蒸着させたＩＲ透過性の光学部品を開示している。
被覆された光学部品は１．０６μｍと８〜１２μｍの領
域においては透過可能であるが、３〜５μｍの領域にお
いては透過できない。
号においてリン化ホウ素およびダイヤモンド様のフィル
ムを蒸着させたＩＲ透過性の光学部品を開示している。
被覆された光学部品は１．０６μｍと８〜１２μｍの領
域においては透過可能であるが、３〜５μｍの領域にお
いては透過できない。
【００１１】ピリシック等は米国特許第４，９３９，０
４３号において半導体被覆を蒸着された硫化亜鉛または
セレン化亜鉛基板より構成されて硫黄、セレンまたは錫
をドープされたＩＲ透過性の導電性半導体窓を開示して
いる。
４３号において半導体被覆を蒸着された硫化亜鉛または
セレン化亜鉛基板より構成されて硫黄、セレンまたは錫
をドープされたＩＲ透過性の導電性半導体窓を開示して
いる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は特に３〜５μｍの領域の赤外線を透過する窓を提供
することであり、この窓においては赤外線を透過する基
板の上に下にある基板に固着して十分な硬度を付与し２
フォノンの吸収ピークを解消する能力を有するダイヤモ
ンドの保護フィルムが被覆されている。
的は特に３〜５μｍの領域の赤外線を透過する窓を提供
することであり、この窓においては赤外線を透過する基
板の上に下にある基板に固着して十分な硬度を付与し２
フォノンの吸収ピークを解消する能力を有するダイヤモ
ンドの保護フィルムが被覆されている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば赤外線を
透過する基板とダイヤモンド保護フィルムとの間に炭化
ケイ素、窒化ケイ素または酸化ケイ素よりなるセラミッ
クの中間フィルムを配置することによって本発明の前述
の目的を達成することができることが明らかになった。
透過する基板とダイヤモンド保護フィルムとの間に炭化
ケイ素、窒化ケイ素または酸化ケイ素よりなるセラミッ
クの中間フィルムを配置することによって本発明の前述
の目的を達成することができることが明らかになった。
【００１４】詳しくは赤外線を透過する窓は、赤外線を
透過する基板と、この基板に蒸着された炭化ケイ素、窒
化ケイ素および酸化ケイ素よりなる群から選ばれた物質
よりなるセラミックフィルムと、セラミックフィルムに
蒸着されたダイヤモンドフィルムとを含んでいる。
透過する基板と、この基板に蒸着された炭化ケイ素、窒
化ケイ素および酸化ケイ素よりなる群から選ばれた物質
よりなるセラミックフィルムと、セラミックフィルムに
蒸着されたダイヤモンドフィルムとを含んでいる。
【００１５】本発明の一つの態様によれば、本発明で使
用されるセラミック中間フィルムの物理的および機械的
な特性は基板とダイヤモンドフィルムとの中間の特性で
あるので基板への複合体フィルムの固着は良好であり、
したがってフィルムの剥離を防止することができる。
用されるセラミック中間フィルムの物理的および機械的
な特性は基板とダイヤモンドフィルムとの中間の特性で
あるので基板への複合体フィルムの固着は良好であり、
したがってフィルムの剥離を防止することができる。
【００１６】本発明の他の一つの様態によれば、セラミ
ック中間フィルムとダイヤモンドフィルムの成長温度は
６５０℃以下であるので、下にある基板の構造は破壊さ
れず赤外線の透過は減少しない。
ック中間フィルムとダイヤモンドフィルムの成長温度は
６５０℃以下であるので、下にある基板の構造は破壊さ
れず赤外線の透過は減少しない。
【００１７】本発明のさらに他の態様によれば、セラミ
ック中間フィルムの成長速度は速く、僅か０．５μｍの
厚みのダイヤモンドフィルムが２，０００Ｈｖの硬度を
得るのに十分であるので、本発明による窓を製造する時
間は短く２フォノン吸収の影響は解消される。
ック中間フィルムの成長速度は速く、僅か０．５μｍの
厚みのダイヤモンドフィルムが２，０００Ｈｖの硬度を
得るのに十分であるので、本発明による窓を製造する時
間は短く２フォノン吸収の影響は解消される。
【００１８】本発明の窓は赤外線、特に３〜５μｍの領
域の赤外線を透過する基板を有する。好適な基板として
はフッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、アルミン酸
マグネシウム、５ＡＩＮ−９ＡＩ2Ｏ3およびフッ化物ガ
ラスがある。これらの基板の中でフッ化マグネシウムが
好ましい。
域の赤外線を透過する基板を有する。好適な基板として
はフッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、アルミン酸
マグネシウム、５ＡＩＮ−９ＡＩ2Ｏ3およびフッ化物ガ
ラスがある。これらの基板の中でフッ化マグネシウムが
好ましい。
【００１９】次にセラミック材料よりなる中間フィルム
が基板に蒸着される。本発明で使用するのに適したセラ
ミック材料としては炭化ケイ素、窒化ケイ素および酸化
ケイ素がある。本発明の目的を達成するために中間フィ
ルムの厚みは２〜３μｍの範囲にある。本発明によれば
２μｍの厚みの酸化ケイ素が基板に蒸着されると１，０
００Ｈｖに到達することができ、２μｍの厚みの酸化ケ
イ素が基板に蒸着されると１，５００Ｈｖに到達するこ
とができる。したがって、中間フィルムそのものは本発
明によるダイヤモンドを使用しなくても保護フィルムと
して利用することができる。
が基板に蒸着される。本発明で使用するのに適したセラ
ミック材料としては炭化ケイ素、窒化ケイ素および酸化
ケイ素がある。本発明の目的を達成するために中間フィ
ルムの厚みは２〜３μｍの範囲にある。本発明によれば
２μｍの厚みの酸化ケイ素が基板に蒸着されると１，０
００Ｈｖに到達することができ、２μｍの厚みの酸化ケ
イ素が基板に蒸着されると１，５００Ｈｖに到達するこ
とができる。したがって、中間フィルムそのものは本発
明によるダイヤモンドを使用しなくても保護フィルムと
して利用することができる。
【００２０】もし引続いてセラミック中間フィルムの上
に０．５μｍの厚みのダイヤモンドフィルムが生成され
ると、窓の表面硬度を２，０００Ｈｖ以上にすることが
できる。
に０．５μｍの厚みのダイヤモンドフィルムが生成され
ると、窓の表面硬度を２，０００Ｈｖ以上にすることが
できる。
【００２１】中間フィルムとダイヤモンドフィルムを生
成するための方法はマイクロ波プラズマ励起ＣＶＤ法
（化学蒸着法）と電子サイクロン共鳴マイクロ波プラズ
マ法を含んでいる。以下の実施例においては基板上に中
間フィルムとダイヤモンドフィルムを蒸着させるために
マイクロ波プラズマ励起ＣＶＤ法が利用される。この方
法を実施するための装置の略図が図１に示されている。
この図においては、たて形室３はねじ込みキャップを有
する各端部に気密シールされた石英チューブよりなって
いる。このチューブは導波管２によってマグネトロン１
に連結されている。チューブはまた底部では真空ポンプ
６を備えたガス抜き管路に、そして頂部ではガス供給管
路７に接続されている。頂端部に基板キャリヤー５を保
持する石英棒１２が底部から室３に軸方向に伸びてい
る。パワーが集中される領域に基板４を保持するように
高さを調節するために、そして基板の取付けと取出しに
便利なようにこの棒は軸方向に滑動可能になっている。
蒸着される反応種、例えばＨ2ガスおよびＳｉ（ＣＨ3）
4ガスはマス流量調整器８、９を介してそれぞれの源泉
１０、１１から供給される。
成するための方法はマイクロ波プラズマ励起ＣＶＤ法
（化学蒸着法）と電子サイクロン共鳴マイクロ波プラズ
マ法を含んでいる。以下の実施例においては基板上に中
間フィルムとダイヤモンドフィルムを蒸着させるために
マイクロ波プラズマ励起ＣＶＤ法が利用される。この方
法を実施するための装置の略図が図１に示されている。
この図においては、たて形室３はねじ込みキャップを有
する各端部に気密シールされた石英チューブよりなって
いる。このチューブは導波管２によってマグネトロン１
に連結されている。チューブはまた底部では真空ポンプ
６を備えたガス抜き管路に、そして頂部ではガス供給管
路７に接続されている。頂端部に基板キャリヤー５を保
持する石英棒１２が底部から室３に軸方向に伸びてい
る。パワーが集中される領域に基板４を保持するように
高さを調節するために、そして基板の取付けと取出しに
便利なようにこの棒は軸方向に滑動可能になっている。
蒸着される反応種、例えばＨ2ガスおよびＳｉ（ＣＨ3）
4ガスはマス流量調整器８、９を介してそれぞれの源泉
１０、１１から供給される。
【００２２】
【実施例】多数の変更態様および変形がこの技術分野の
熟練者には自明のことであるので、以下の特定の実施例
は本発明の範囲を限定することなく本発明をさらに詳細
に説明するためのものである。
熟練者には自明のことであるので、以下の特定の実施例
は本発明の範囲を限定することなく本発明をさらに詳細
に説明するためのものである。
【００２３】（実施例 １）この実施例においては図１
に示された設備が利用された。フッ化マグネシウム基板
４が直径３０ｍｍの基板キャリヤー上に置かれて中央部
で外形５０ｍｍの石英チューブ３中の位置に上昇され
た。蒸着工程中には基板４はマイクロ波プラズマによっ
て６５０℃まで加熱され、石英チューブ室３中の圧力は
１．９ＫＰａに維持された。反応種はＨ2およびＳｉ
（ＣＨ3）4であった。Ｈ2 の流量は２００ｍｌ／分であ
り、Ｓｉ（ＣＨ3）4 の流量は１ｍｌ／分であった。生
成した炭化ケイ素フィルムは黄色で透明であり、１，５
００〜２，０００Ｈｖの範囲の表面硬度を有していた。
１時間の反応時間で約２〜３μｍの厚みの炭化ケイ素フ
ィルムが得られた。
に示された設備が利用された。フッ化マグネシウム基板
４が直径３０ｍｍの基板キャリヤー上に置かれて中央部
で外形５０ｍｍの石英チューブ３中の位置に上昇され
た。蒸着工程中には基板４はマイクロ波プラズマによっ
て６５０℃まで加熱され、石英チューブ室３中の圧力は
１．９ＫＰａに維持された。反応種はＨ2およびＳｉ
（ＣＨ3）4であった。Ｈ2 の流量は２００ｍｌ／分であ
り、Ｓｉ（ＣＨ3）4 の流量は１ｍｌ／分であった。生
成した炭化ケイ素フィルムは黄色で透明であり、１，５
００〜２，０００Ｈｖの範囲の表面硬度を有していた。
１時間の反応時間で約２〜３μｍの厚みの炭化ケイ素フ
ィルムが得られた。
【００２４】炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フ
ィルムのＩＲスペクトルは図２に示されており、この図
において曲線（ａ）は未蒸着のフッ化マグネシウム基板
のＩＲスペクトルを示しており、曲線（ｂ）は厚み３．
０μｍの炭化ケイ素を蒸着した複合体フィルムのＩＲス
ペクトルを、曲線（ｃ）は厚み４．３μｍの炭化ケイ素
を蒸着した複合体フィルムのＩＲスペクトルを示してい
る。３〜５μｍの赤外領域においては前述の三つの曲線
はすべてそれぞれ良好で安定した透過率を示している
が、炭化ケイ素の蒸着層が厚ければ厚い程、波長３〜５
μｍにおける複合体フィルムの透過率は悪くなることを
示している。
ィルムのＩＲスペクトルは図２に示されており、この図
において曲線（ａ）は未蒸着のフッ化マグネシウム基板
のＩＲスペクトルを示しており、曲線（ｂ）は厚み３．
０μｍの炭化ケイ素を蒸着した複合体フィルムのＩＲス
ペクトルを、曲線（ｃ）は厚み４．３μｍの炭化ケイ素
を蒸着した複合体フィルムのＩＲスペクトルを示してい
る。３〜５μｍの赤外領域においては前述の三つの曲線
はすべてそれぞれ良好で安定した透過率を示している
が、炭化ケイ素の蒸着層が厚ければ厚い程、波長３〜５
μｍにおける複合体フィルムの透過率は悪くなることを
示している。
【００２５】（実施例 ２）使用された基板が実施例１
に記載された方法によって厚さ２μｍの炭化ケイ素を蒸
着したフッ化マグネシウムであり、反応種がＣＨ4、Ｃ
ＨＣＩ3およびＨ2である以外は実施例１に示されたのと
同じ設備と操作条件が利用された。Ｈ2、ＣＨＣＩ3およ
びＣＨ4の流量はそれぞれ２００ｍｌ／分、１ｍｌ／分
および１ｍｌ／分であった。３時間の蒸着後に約０．５
μｍ厚みを有する黄色の透明なダイヤモンドフィルムが
得られた。基板に対するダイヤモンドフィルムの密着性
は良好でありその表面硬度は２，０００Ｈｖ以上であっ
た。図３で得られたダイヤモンド／炭化ケイ素／フッ化
マグネシウム複合体フィルム構造の横断面図である。
に記載された方法によって厚さ２μｍの炭化ケイ素を蒸
着したフッ化マグネシウムであり、反応種がＣＨ4、Ｃ
ＨＣＩ3およびＨ2である以外は実施例１に示されたのと
同じ設備と操作条件が利用された。Ｈ2、ＣＨＣＩ3およ
びＣＨ4の流量はそれぞれ２００ｍｌ／分、１ｍｌ／分
および１ｍｌ／分であった。３時間の蒸着後に約０．５
μｍ厚みを有する黄色の透明なダイヤモンドフィルムが
得られた。基板に対するダイヤモンドフィルムの密着性
は良好でありその表面硬度は２，０００Ｈｖ以上であっ
た。図３で得られたダイヤモンド／炭化ケイ素／フッ化
マグネシウム複合体フィルム構造の横断面図である。
【００２６】同じ手順が繰返されて炭化ケイ素（２μ
ｍ）／フッ化マグネシウム基板の上にそれぞれ０．３μ
ｍ、０．６μｍおよび１．０μｍの厚みのダイヤモンド
を蒸着した複合体フィルムが得られた。ＩＲスペクトル
は図４に示されており、この図において曲線（ａ）は未
蒸着のフッ化マグネシウム基板のＩＲスペクトルを示
し、曲線（ｂ）は厚さ２μｍの炭化ケイ素を蒸着した
後、厚さ０．３μｍのダイヤモンドを蒸着した複合体フ
ィルムのＩＲスペクトルを示し、曲線（ｃ）は厚さ２μ
ｍの炭化ケイ素を蒸着した後、厚さ０．６μｍのダイヤ
モンドを蒸着した複合体フィルムのＩＲスペクトルを示
し、そして曲線（ｄ）は厚さ２μｍの炭化ケイ素を蒸着
した後、厚さ１．０μｍのダイヤモンドを蒸着した複合
体フィルムのＩＲスペクトルを示している。３〜５μｍ
の赤外領域においては前述の四つの曲線はすべて良好で
安定な透過率を示しているが、蒸着されたダイヤモンド
が厚ければ厚い程、３〜５μｍの領域における透過率は
悪くなることを示している。
ｍ）／フッ化マグネシウム基板の上にそれぞれ０．３μ
ｍ、０．６μｍおよび１．０μｍの厚みのダイヤモンド
を蒸着した複合体フィルムが得られた。ＩＲスペクトル
は図４に示されており、この図において曲線（ａ）は未
蒸着のフッ化マグネシウム基板のＩＲスペクトルを示
し、曲線（ｂ）は厚さ２μｍの炭化ケイ素を蒸着した
後、厚さ０．３μｍのダイヤモンドを蒸着した複合体フ
ィルムのＩＲスペクトルを示し、曲線（ｃ）は厚さ２μ
ｍの炭化ケイ素を蒸着した後、厚さ０．６μｍのダイヤ
モンドを蒸着した複合体フィルムのＩＲスペクトルを示
し、そして曲線（ｄ）は厚さ２μｍの炭化ケイ素を蒸着
した後、厚さ１．０μｍのダイヤモンドを蒸着した複合
体フィルムのＩＲスペクトルを示している。３〜５μｍ
の赤外領域においては前述の四つの曲線はすべて良好で
安定な透過率を示しているが、蒸着されたダイヤモンド
が厚ければ厚い程、３〜５μｍの領域における透過率は
悪くなることを示している。
【００２７】（実施例 ３）基板がフッ化マグネシウム
であり、反応種がＨ2、ＣＨＣＩ4およびＮ2である以外
は実施例１に示されたのと同じ設備と操作条件が利用さ
れた。Ｈ2、ＣＨＣＩ4およびＮ2の流量はそれぞれ２０
０ｍｌ／分、１ｍｌ／分および１０ｍｌ／分であった。
３０分間の蒸着の後に約２〜３μｍの厚みを有する透明
な窒化ケイ素が得られた。フッ化マグネシウムに対する
窒化ケイ素の密着性は良好であり、その表面硬度は約
１，５００Ｈｖであった。
であり、反応種がＨ2、ＣＨＣＩ4およびＮ2である以外
は実施例１に示されたのと同じ設備と操作条件が利用さ
れた。Ｈ2、ＣＨＣＩ4およびＮ2の流量はそれぞれ２０
０ｍｌ／分、１ｍｌ／分および１０ｍｌ／分であった。
３０分間の蒸着の後に約２〜３μｍの厚みを有する透明
な窒化ケイ素が得られた。フッ化マグネシウムに対する
窒化ケイ素の密着性は良好であり、その表面硬度は約
１，５００Ｈｖであった。
【００２８】引続いて２μｍの厚みの窒化ケイ素が蒸着
されたフッ化マグネシウムよりなる複合体フィルム上に
厚みが０．５μｍのダイヤモンドフィルムを蒸着するた
めに実施例２に示されたのと同じ設備と操作条件が利用
された。生成したダイヤモンドフィルムは黄色で透明で
あってフッ化マグネシウム基板に対する良好な密着性を
示した。複合体フィルムの表面硬度は２，０００Ｈｖ以
上であった。
されたフッ化マグネシウムよりなる複合体フィルム上に
厚みが０．５μｍのダイヤモンドフィルムを蒸着するた
めに実施例２に示されたのと同じ設備と操作条件が利用
された。生成したダイヤモンドフィルムは黄色で透明で
あってフッ化マグネシウム基板に対する良好な密着性を
示した。複合体フィルムの表面硬度は２，０００Ｈｖ以
上であった。
【００２９】生成した複合体フィルムと未蒸着フッ化マ
グネシウムのＩＲスペクトルは図５に示されており、こ
の図において曲線（ａ）は未蒸着フッ化マグネシウムの
ＩＲスペクトルを示し、曲線（ｂ）は厚みが２μｍの窒
化ケイ素を蒸着した後、厚みが０．５μｍのダイヤモン
ドを蒸着した複合体フィルムのＩＲスペクトルを示して
いる。３〜５μｍの赤外領域においては曲線（ｂ）は曲
線（ａ）と比較して透過率が劣ることを示しているが曲
線（ｂ）はそれでも良好な透過率を示している。
グネシウムのＩＲスペクトルは図５に示されており、こ
の図において曲線（ａ）は未蒸着フッ化マグネシウムの
ＩＲスペクトルを示し、曲線（ｂ）は厚みが２μｍの窒
化ケイ素を蒸着した後、厚みが０．５μｍのダイヤモン
ドを蒸着した複合体フィルムのＩＲスペクトルを示して
いる。３〜５μｍの赤外領域においては曲線（ｂ）は曲
線（ａ）と比較して透過率が劣ることを示しているが曲
線（ｂ）はそれでも良好な透過率を示している。
【００３０】（実施例 ４）基板がフッ化マグネシウム
であり、反応種がＨ2、ＣＨＣＩ4およびＯ2である以外
は実施例１に示されたのと同じ設備と操作条件が利用さ
れた。Ｈ2、ＣＨＣＩ4およびＯ2の流量はそれぞれ２０
０ｍｌ／分、１ｍｌ／分および１０ｍｌ／分であった。
１０分間の蒸着の後に約２〜３μｍの厚みを有する透明
な酸化ケイ素フィルムが得られた。フッ化マグネシウム
基板に対するフィルムの密着性は良好でありその表面硬
度は約１００Ｈｖであった。
であり、反応種がＨ2、ＣＨＣＩ4およびＯ2である以外
は実施例１に示されたのと同じ設備と操作条件が利用さ
れた。Ｈ2、ＣＨＣＩ4およびＯ2の流量はそれぞれ２０
０ｍｌ／分、１ｍｌ／分および１０ｍｌ／分であった。
１０分間の蒸着の後に約２〜３μｍの厚みを有する透明
な酸化ケイ素フィルムが得られた。フッ化マグネシウム
基板に対するフィルムの密着性は良好でありその表面硬
度は約１００Ｈｖであった。
【００３１】引続いて２μｍの厚みの酸化ケイ素が蒸着
されたフッ化マグネシウムよりなる複合体フィルム上に
厚みが０．５μｍのダイヤモンドフィルムを蒸着するた
めに実施例２に記載されたのと同じ設備と操作条件が利
用された。生成したダイヤモンドフィルムは黄色で透明
であって、フッ化マグネシウム基板に対する良好な密着
性を示した。複合体フィルムの表面硬度は２，０００Ｈ
ｖ以上であった。
されたフッ化マグネシウムよりなる複合体フィルム上に
厚みが０．５μｍのダイヤモンドフィルムを蒸着するた
めに実施例２に記載されたのと同じ設備と操作条件が利
用された。生成したダイヤモンドフィルムは黄色で透明
であって、フッ化マグネシウム基板に対する良好な密着
性を示した。複合体フィルムの表面硬度は２，０００Ｈ
ｖ以上であった。
【００３２】生成した複合体フィルムと未蒸着のフッ化
マグネシウム基板のＩＲスペクトルは図６に示されてお
り、この図において曲線（ａ）は未蒸着のフッ化マグネ
シウム基板のＩＲスペクトルを示し、曲線（ｂ）は厚み
が２μｍの酸化ケイ素を蒸着した後、厚みが０．５μｍ
のダイヤモンドを蒸着した複合体フィルムのＩＲスペク
トルを示している。３〜５μｍの赤外領域においては曲
線（ｂ）は曲線（ａ）と比較して透過率が劣ることを示
しているが、曲線（ｂ）はそれでも良好な透過率を有す
る。
マグネシウム基板のＩＲスペクトルは図６に示されてお
り、この図において曲線（ａ）は未蒸着のフッ化マグネ
シウム基板のＩＲスペクトルを示し、曲線（ｂ）は厚み
が２μｍの酸化ケイ素を蒸着した後、厚みが０．５μｍ
のダイヤモンドを蒸着した複合体フィルムのＩＲスペク
トルを示している。３〜５μｍの赤外領域においては曲
線（ｂ）は曲線（ａ）と比較して透過率が劣ることを示
しているが、曲線（ｂ）はそれでも良好な透過率を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の方法によって蒸着するためのマ
イクロ波プラズマ励起ＣＶＤ装置を示す略図である。
イクロ波プラズマ励起ＣＶＤ装置を示す略図である。
【図２】図２は本発明の方法によって実施例１で得られ
た炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムのＩ
Ｒスペクトルを示している。
た炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムのＩ
Ｒスペクトルを示している。
【図３】図３は本発明によって得られたダイヤモンド／
炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの構造
を示す断面図である。
炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの構造
を示す断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例２で得られたダイヤモン
ド／炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
ド／炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
【図５】図５は本発明の実施例３で得られたダイヤモン
ド／窒化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
ド／窒化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
【図６】図６は本発明の実施例４で得られたダイヤモン
ド／酸化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
ド／酸化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月１９日
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の方法によって蒸着するためのマ
イクロ波プラズマ励起ＣＶＤ装置を示す略図である。
イクロ波プラズマ励起ＣＶＤ装置を示す略図である。
【図２】図２は本発明の方法によって実施例１で得られ
た炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムのＩ
Ｒスペクトルを示している。
た炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムのＩ
Ｒスペクトルを示している。
【図３】図３は本発明によって得られたダイヤモンド／
炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの断面
の顕微鏡写真である。
炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの断面
の顕微鏡写真である。
【図４】図４は本発明の実施例２で得られたダイヤモン
ド／炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
ド／炭化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
【図５】図５は本発明の実施例３で得られたダイヤモン
ド／窒化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
ド／窒化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
【図６】図６は本発明の実施例４で得られたダイヤモン
ド／酸化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
ド／酸化ケイ素／フッ化マグネシウム複合体フィルムの
ＩＲスペクトルを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チュン サン チュウ タイワン タイナン リンシェン ロード セクション２ レーン192 アレイ35 エヌオウ14
Claims (14)
- 【請求項１】赤外線を透過する基板と、この基板に蒸着
されたセラミックフィルムよりなる赤外線を透過する窓
において、セラミックフィルムが炭化ケイ素、窒化ケイ
素および酸化ケイ素よりなる群から選ばれた物質よりな
ることを特徴とする赤外線を透過する窓。 - 【請求項２】請求項１の窓において、赤外線の波長が３
〜５μｍの領域にあることを特徴とする窓。 - 【請求項３】請求項１の窓において、基板がフッ化マグ
ネシウム、酸化アルミニウム、アルミン酸マグネシウム
５ＡＩＮ−９ＡＩ2Ｏ3 およびフッ化物ガラスよりなる
群から選ばれることを特徴とする窓。 - 【請求項４】請求項３の窓において、基板がフッ化マグ
ネシウムであることを特徴とする窓。 - 【請求項５】請求項１の窓において、セラミックフィル
ムが炭化ケイ素フィルムであることを特徴とする窓。 - 【請求項６】請求項１の窓において、セラミックフィル
ムが窒化ケイ素フィルムであることを特徴とする窓。 - 【請求項７】請求項１の窓において、セラミックフィル
ムが酸化ケイ素フィルムであることを特徴とする窓。 - 【請求項８】赤外線を透過する基板と、この基板に蒸着
された炭化ケイ素、窒化ケイ素および酸化ケイ素よりな
る群から選ばれた物質よりなるセラミックフィルムと、
セラミックフィルムに蒸着されたダイヤモンドフィルム
とよりなることを特徴とする赤外線を透過する窓。 - 【請求項９】請求項８の窓において、赤外線の波長が３
〜５μｍの領域にあることを特徴とする窓。 - 【請求項１０】請求項８の窓において、基板がフッ化マ
グネシウム、酸化アルミニウム、アルミン酸マグネシウ
ム５ＡＩＮ−９ＡＩ2Ｏ3 およびフッ化物ガラスよりな
る群から選ばれることを特徴とする窓。 - 【請求項１１】請求項８の窓において、基板がフッ化マ
グネシウムであることを特徴とする窓。 - 【請求項１２】請求項８の窓において、セラミックフィ
ルムが炭化ケイ素フィルムであることを特徴とする窓。 - 【請求項１３】請求項８の窓において、セラミックフィ
ルムが窒化ケイ素フィルムであることを特徴とする窓。 - 【請求項１４】請求項８の窓において、セラミックフィ
ルムが酸化ケイ素フィルムであることを特徴とする窓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204394A JPH07291663A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 赤外線を透過する窓 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204394A JPH07291663A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 赤外線を透過する窓 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291663A true JPH07291663A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=14316751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10204394A Pending JPH07291663A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 赤外線を透過する窓 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116555762A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-08 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种金刚石系红外复合窗口材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60215769A (ja) * | 1984-03-03 | 1985-10-29 | エステイ−シ− ピ−エルシ− | 密封被覆方法 |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP10204394A patent/JPH07291663A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60215769A (ja) * | 1984-03-03 | 1985-10-29 | エステイ−シ− ピ−エルシ− | 密封被覆方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116555762A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-08 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种金刚石系红外复合窗口材料及其制备方法 |
| CN116555762B (zh) * | 2023-04-28 | 2025-10-17 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种金刚石系红外复合窗口材料及其制备方法 |
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