[發(fā)明專利]一種鍺基底8-12um紅外窗口片及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010364056.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111443404A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜海;侯強;劉瑞斌
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽北理高科技有限公司
• 主分類號: G02B1/113
• 分類號: G02B1/113;C03C17/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 張君男;宋鐵軍

本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種鍺基底8?12um紅外窗口片及其制備方法。窗口片以單晶鍺為基底，基底的兩側(cè)均鍍有單層的增透膜結(jié)構(gòu)，兩側(cè)膜結(jié)構(gòu)的入射角均定義為0°±10°。其制備方法是先對基片進行擦拭放置到鍍膜機中，再將增透膜材料預(yù)熔，再采用真空熱蒸發(fā)法進行鍍膜，單晶鍺基底的兩側(cè)分別鍍有1層增透膜結(jié)構(gòu)，增透膜為硫化鋅材料時膜層厚度為1.083?1.162um，增透膜為KRS?6材料時膜層厚度為1.090?1.145um。該窗口片可應(yīng)用到8?12um紅外探測系統(tǒng)中，也可以用到夜視儀中，因其鍍膜設(shè)計簡單，鍍膜材料選擇普通，膜層牢固度高等優(yōu)點，大大降低了窗口片制作的周期與成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種鍺基底8-12um紅外窗口片及其制備方法。

背景技術(shù)

8-12um紅外窗口片是一種常用的紅外無源器件，用于隔離探測器內(nèi)部系統(tǒng)與外界環(huán)境。目前實際應(yīng)用中基底材料的選擇、增透膜材料的選擇制約著窗口片制作的周期與成本，常規(guī)紅外增透膜一般選擇鍺和氟化鐿做為高低折射率材料，設(shè)計層數(shù)為6-8層，厚度3-4um，如2018年10月9日公開的CN108627889，一種鍺基底寬光譜紅外增透光學(xué)窗口，透過率在94%左右，而且需要在基底的兩個表面分別沉積8層非規(guī)整的膜層，膜層較多，厚度更厚，制備成本高，生產(chǎn)時間長，不利于大范圍推廣。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

本發(fā)明的目的在于降低制作8-12um紅外窗口片生產(chǎn)成本，致力于提供一種性價比低廉、透射率高的鍺基底8-12um紅外窗口片及其制備方法。

技術(shù)方案：

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種鍺基底8-12um紅外窗口片，窗口片以單晶鍺為基底，基底的兩側(cè)均鍍有單層的增透膜結(jié)構(gòu)。

進一步的，增透膜為硫化鋅材料時膜層厚度為1.083-1.162um，增透膜為KRS-6材料時膜層厚度為1.090-1.145um。

進一步的，紅外窗口片平均透射率大于95%，極值透過率大于98%。

進一步的，單晶鍺的厚度范圍是直徑10-30毫米，厚度1-2毫米。

進一步的，窗口片兩側(cè)的增透膜結(jié)構(gòu)的入射角均定義為0°±10°之間。

一種鍺基底8-12um紅外窗口片的制備方法，該方法包括：

步驟一：基片準備：對單晶鍺表面進行擦拭，擦拭后的鏡片放入片托中，片托放入鍍膜機工件盤上；

步驟二：鍍前準備：將增透膜材料放置在熱蒸發(fā)坩堝中，將真空室本底抽真空，預(yù)熔增透膜材料為熔融狀態(tài)；

步驟三：鍍膜：采用真空熱蒸發(fā)法進行鍍膜；

單晶鍺基底的兩側(cè)分別鍍有1層增透膜結(jié)構(gòu)，雙面鍍膜；

設(shè)置鍍膜厚度，增透膜為硫化鋅材料時膜層厚度為1.083-1.162um，增透膜為KRS-6材料時膜層厚度為1.090-1.145um。

進一步的，步驟一中的擦拭采用乙醇和乙醚（6~8）：（4~2）的體積比例配合的溶液對單晶鍺表面進行擦拭；增透膜材料選擇硫化鋅或者KRS-6；硫化鋅材料的純度為99.99%；KRS-6為質(zhì)量分數(shù)44.4%的溴化鉈和55.6%氯化鉈的混合物，步驟二中的抽真空條件是將真空室本底真空抽到（0.8~1.0）*E-3Pa，沉積區(qū)域溫度130~150℃，恒溫30~40 min。

進一步的，步驟三具體步驟是：

步驟a：鍍膜前預(yù)設(shè)鍍膜條件；

步驟b：利用石英晶體膜厚控制儀控制增透膜材料的蒸發(fā)速率；