[發明專利]一種用于傳感器的中遠紅外濾光片及制備方法

有效

• 申請號: 202011204009.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112162343B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 劉敏;劉輝;章旭;吳臨紅;徐鋒;路富亮;葉永洋
• 申請（專利權）人: 江西水晶光電有限公司;江西晶創科技有限公司
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20;G01J5/0802
• 代理公司: 鷹潭市智埠專利代理事務所(普通合伙) 36131
• 代理人: 周少華

1.一種用于傳感器的中遠紅外濾光片，其特征在于：包括基板、第一膜堆和第二膜堆，所述第一膜堆沉積在基板上表面，所述第二膜堆沉積在基板下表面，膜系設計結構為G|0.5HL0.5H|^L Air,其中G為雙拋片單晶硅基板，H表示為一個λ/4光學厚度的高折射率材料層,L表示為一個λ/4光學厚度的低折射率材料層，“^”可以為奇數或偶數，Air為空氣，所述膜系設計結構通過相互交替疊合的高折射率材料層H和低折射率材料層L鍍制而成，所述第一膜堆結構為G/1.281H 1.560L 0.969H 1.761L 0.975H 2.075L 0.823H 2.056L 0.703H5.301L 1.734H 5.531L 2.883H 4.425L 2.661H 5.934L 2.778H 4.560L 3.281H 2.560L3.281H 10.560L/Air，所述第二膜堆結構為G/0.918H 1.450L 1.721H 1.181L 1.641H2.025L 2.263H 2.426L 1.313H 2.201L 1.424H 2.961L 1.312H 2.411L 1.251H 2.294L1.268H 2.240L 3.671H 1.460L 4.361H 1.434L 3.438H 1.660L 2.211H 2.860L 2.181H3.160L 2.183H 11.160L/Air，其中H和L前的數字為膜系膜層的厚度比例系數，所述高折射率材料層H為Ge，高折射率材料層H厚度為0.1μm-0.5μm，所述低折射率材料層L為ZnS,低折射率材料層L厚度為0.1μm-1.5μm。

2.根據權利要求1所述一種用于傳感器的中遠紅外濾光片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟

(1)準備原料：選取φ150的雙拋片單晶硅作為濾光片基板，以Ge作為高折射率材料，以ZnS作為低折射率材料層；

(2)清洗精選：將雙拋片單晶硅基板進行超聲波清洗，之后采用離心甩干機將基板甩干，將甩干后的基板再進行烘干，最后在潔凈的凈化臺上使用專用的鍍膜治具進行選別，主要將表面不良的剔除；

(3)鍍第一膜堆：將上述精選的基板按照從內而外依次放入鍍膜機的球罩中抽真空，將基板溫度設置在150℃±10℃，鍍膜前對高折射率層和低折射率材料層進行預融，每層單獨預融時間為0-40s，預融電流為100-350mA,抽真空到1.0e-3滿足開度真空條件，再通過離子源進行預清掃，基板與離子源之間設有一擋板打開，離子源在穩定工作過程中發射出高頻離子進行表面轟擊，在基板上表面交替疊加高折射率材料層和低折射率材料層在沉積過程離子束不斷轟擊輔助鍍膜，該膜層在停止沉積時關閉離子源擋板，此時會有較小能量的離子束繼續轟擊膜層，直到下一層膜層開始沉積，如此循環直到完成鍍膜；

(4)參數檢查：使用島津傅里葉分光光度計，在抽真空充滿氮氣的條件下進行光譜測量，保證了光譜測量的穩定一致性，并對基板上表面情況進行強光燈檢查；

(5)第二次清洗精選：重復步驟(2)對鍍完第一膜堆的基板進行清洗精選；

(6)鍍第二膜堆：重復步驟(3)對鍍完第一膜堆的基板進行鍍第二膜堆；

(7)第二次參數檢查：使用島津傅里葉分光光度計，在抽真空充滿氮氣的條件下進行光譜測量，保證了光譜測量的穩定一致性，并對基板下表面情況進行強光燈檢查，完成Longpass Filters的鍍膜制備。

3.根據權利要求2所述一種用于傳感器的中遠紅外濾光片的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中基板進行清掃時應提前啟動離子源的時間為0-60min，離子源束加速電壓U＝0-1000V,離子束電流I＝0-1000mA。

4.根據權利要求2所述一種用于傳感器的中遠紅外濾光片的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中鍍膜時采用電子槍加熱蒸發，所述高折射率材料層在鍍膜時候的開度真空度為0.5E-2Pa-2.3E-2Pa,成膜速率為0.4-1nm/s，厚度為0.1μm-0.5μm，EB2偏轉電流為100-550mA。

5.根據權利要求2所述一種用于傳感器的中遠紅外濾光片的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中低折射率材料層在鍍膜時候的開度真空度為0.6E-2Pa-2.5E-2Pa,成膜速率為0.4-1.5nm/s，厚度為0.1μm-1.5μm，EB1偏轉電流為50-100mA。