[發明專利]一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202111476850.5
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114318216A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 薄勇;申玉;袁磊;徐健;彭欽軍;江南;易劍;袁其龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本發明提供一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜及其制備方法，該金剛石晶體的高結合力光學薄膜的制備方法包括：將金剛石晶體置于真空腔室內，并使金剛石晶體的表面達到預設溫度，預設溫度為200℃～1000℃；在金剛石晶體的表面平鋪硅層，形成膜系結構，在膜系結構中，硅層與金剛石晶體相接觸的界面處形成碳化硅層；在膜系結構的表面上鍍目標膜層，形成金剛石晶體的高結合力光學薄膜。本發明實施例提供的金剛石晶體的高結合力光學薄膜及其制備方法，可將膜系結合力由范德華力變為化學鍵結合力，提高膜系表面結合力，提高膜系穩定性、抗損傷能力，緩解易脫落的問題。

本發明涉及鍍膜技術領域，尤其涉及一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜及其制備方法。

背景技術

拉曼激光技術具有光束質量優化效應、脈沖壓縮效應、窄線寬輸出等特點，是實現激光波長拓展的重要技術。金剛石晶體具有透光范圍寬、熱導率高、拉曼頻移系數大的優勢，是近年來拉曼激光技術研究重要方向。

金剛石晶體結構穩定、無懸掛鍵，導致現有鍍膜技術難度大，膜系不穩定、抗損傷能力低、易脫落是金剛石拉曼激光技術待解決的重要技術問題之一。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明提供了一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜及其制備方法，以解決現有金剛石晶體鍍膜技術難度大，膜系不穩定、抗損傷能力低、易脫落的技術問題。

(二)技術方案

本發明提供一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜及其制備方法，以解決現有金剛石鍍膜技術難度大，膜系不穩定、抗損傷能力低、易脫落的問題。

一方面，本發明提供一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜的制備方法，包括：將金剛石晶體置于真空腔室內，并使所述金剛石晶體的表面達到預設溫度，所述預設溫度為200℃～1000℃；在所述金剛石晶體的表面平鋪硅層，形成膜系結構，在所述膜系結構中，所述硅層與所述金剛石晶體相接觸的界面處形成碳化硅層；在所述膜系結構的表面上鍍目標膜層，形成金剛石晶體的高結合力光學薄膜。

可選地，所述在所述金剛石晶體的表面平鋪硅層，形成膜系結構的步驟中，平鋪1～5層硅層。

可選地，在所述金剛石晶體的表面平鋪的硅層的厚度為0.1nm～10nm。

可選地，在鍍目標膜層之前，對所述膜系結構的表面進行拋光處理。

可選地，在進行所述拋光處理前，將所述膜系結構冷卻至室溫狀態。

可選地，所述在所述金剛石晶體的表面平鋪硅層，形成膜系結構的步驟中，所述硅層與所述金剛石晶體完全反應形成碳化硅層；在所述金剛石晶體的高結合力光學薄膜中，所述碳化硅層的厚度為

可選地，所述在所述金剛石晶體的表面平鋪硅層，形成膜系結構的步驟中，部分硅層與所述金剛石反應生成碳化硅層；在所述金剛石晶體的高結合力光學薄膜中，所述碳化硅層厚度為所述硅層厚度為

可選地，所述在所述金剛石晶體的表面平鋪硅層，形成膜系結構的步驟中，通過離子束濺射或電子束蒸發工藝平鋪硅層。

可選地，所述目標膜層為氧化硅膜、氧化鉭膜和氧化鉿中的任一種。

另一方面，本發明還提供了一種金剛石晶體的高結合力光學薄膜，其由上述任一實施例的金剛石晶體的高結合力光學薄膜的制備方法制備形成。

(三)有益效果