[發(fā)明專利]能夠增強(qiáng)電荷耦合元件紫外響應(yīng)能力的光學(xué)薄膜及制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410165934.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103943646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶春先;崔瀟;何梁;洪瑞金;張大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L27/148
• 分類號(hào): H01L27/148;H01L21/339
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及一種能夠增強(qiáng)電荷耦合元件紫外響應(yīng)能力的光學(xué)薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

電荷耦合元件(Charge-coupled?Device)簡(jiǎn)稱CCD。CCD因環(huán)境適應(yīng)能力極強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠、且具有極高的分辨率而廣泛應(yīng)用于太空觀測(cè)、刑偵檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。但傳統(tǒng)的CCD由于在400nm以下波長(zhǎng)的量子效率過(guò)低，從而導(dǎo)致探測(cè)的光譜范圍無(wú)法延伸至紫外波段，因此常需采用一定的紫外增強(qiáng)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)CCD的紫外響應(yīng)能力。

常用的增強(qiáng)CCD紫外響應(yīng)能力的技術(shù)為鍍膜法。鍍膜法是在電荷耦合元件表面上附著一層熒光物質(zhì)，如路馬進(jìn)(Lumogen)，形成熒光薄膜，在紫外光照射下可以發(fā)出普通CCD容易響應(yīng)的525nm波段的可見(jiàn)光。此種方法雖然一定程度上提高了熒光物質(zhì)的發(fā)光效率，但由于熒光薄膜層的自吸收限制了熒光物質(zhì)的發(fā)光效率和CCD接收的有效發(fā)光能量，使光譜信號(hào)減弱，從而導(dǎo)致系統(tǒng)分辨率降低，成像效果較差。另外，熒光薄膜制備過(guò)程繁瑣，還需摻雜的價(jià)格昂貴的其他材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的的目的是提供一種能夠增強(qiáng)電荷耦合元件紫外響應(yīng)能力的光學(xué)薄膜以及該光學(xué)薄膜的制備方法，以解決上述問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種能夠增強(qiáng)電荷耦合元件紫外響應(yīng)能力的光學(xué)薄膜，其特征在于，包括：

鍍?cè)陔姾神詈显淖贤饨邮彰嫔系牡撞糠瓷溏R、鍍?cè)诘撞糠瓷溏R表面的熒光材料層、以及鍍?cè)跓晒獠牧蠈颖砻娴捻敳糠瓷溏R。

其中，頂部反射鏡從熒光材料層向外依次包括厚度為59.0nm±5nm的高折射率材料層、厚度為88.3nm±5nm的低折射率材料層、厚度為62.4nm±5nm的高折射率材料層、厚度為90.9nm±5nm的低折射率材料層、厚度為62.1nm±5nm的高折射率材料層、厚度為91.2nm±5nm的低折射率材料層、厚度為63.3nm±5nm的高折射率材料層、厚度為91.4nm±5nm的低折射率材料層、厚度為63.1nm±5nm的高折射率材料層、厚度為93.3nm±5nm的低折射率材料層、厚度為62.6nm±5nm的高折射率材料層、厚度為92.2nm±5nm的低折射率材料層、厚度為64.4nm±5nm的高折射率材料層、厚度為86.2nm±5nm的低折射率材料層、厚度為38.2nm±5nm的高折射率材料層、厚度為15.0nm±5nm的低折射率材料層、以及厚度為9.3nm±5nm的高折射率材料層。

底部反射鏡依次由六層高折射率材料層和五層低折射率材料層交替重疊組成，該高折射率材料層的厚度均為61.7nm±5nm，該低折射率材料層的厚度均為88.7nm±5nm。

高折射率材料層由高折射率材料制成，低折射率材料層由低折射率材料制成，熒光材料層由熒光材料制成，厚度為120nm～180nm之間的任意數(shù)值。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于：頂部反射鏡從熒光材料層向外依次由厚度為59.0nm的高折射率材料層、厚度為88.3nm的低折射率材料層、厚度為62.4nm的高折射率材料層、厚度為90.9nm的低折射率材料層、厚度為62.1nm的高折射率材料層、厚度為91.2nm的低折射率材料層、厚度為63.3nm的高折射率材料層、厚度為91.4nm的低折射率材料層、厚度為63.1nm的高折射率材料層、厚度為93.3nm的低折射率材料層、厚度為62.6nm的高折射率材料層、厚度為92.2nm的低折射率材料層、厚度為64.4nm的高折射率材料層、厚度為86.2nm的低折射率材料層、厚度為38.2nm的高折射率材料層、厚度為15.0nm的低折射率材料層、以及厚度為9.3nm的高折射率材料層構(gòu)成，

底部反射鏡從電荷耦合元件表面向外依次由高折射率材料層、低折射率材料層、高折射率材料層、低折射率材料層、高折射率材料層、低折射率材料層、高折射率材料層、低折射率材料層、高折射率材料層、低折射率材料層、以及高折射率材料層構(gòu)成，該高折射率材料層的厚度均為61.7nm，低折射率材料層的厚度均為88.7nm。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于：熒光材料層的厚度為140nm。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于：高折射率材料為二氧化鉿或二氧化鋯，低折射率材料為氟化鎂或二氧化硅。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于：熒光材料為路馬進(jìn)或暈苯中的任意一種或二者的混合物。

并且，本發(fā)明還提供了上述光學(xué)薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：