[發明專利]一種用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111485771.0
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114114475B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 何光宗;徐旭;熊濤;郝博;孫義可;薛俊;張天行;楊俊和;王航
• 申請（專利權）人: 湖北久之洋紅外系統股份有限公司
• 主分類號: G02B1/115
• 分類號: G02B1/115;C23C14/06;C23C14/30;C23C14/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅;李艷景

本發明公開了一種用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜及其制備方法和應用。該增透膜依次包括第一硫化鋅層、硒化鋅層、第二硫化鋅層、氟化鐿層和第三硫化鋅層，其中第一硫化鋅層厚度為5?15nm，硒化鋅層厚度為150?600nm，第二硫化鋅層厚度為5?15nm，氟化鐿層厚度為500?1600nm，第三硫化鋅層厚度為10?20nm。其制備方法為：將預處理后的基片表面依次鍍制第一硫化鋅層、硒化鋅層、第二硫化鋅層、氟化鐿層和第三硫化鋅層即得增透膜。該增透膜與硒化鋅基片附著力優異，膜層表面沒有毫米級花斑現象，表面質量高，使用壽命長，可廣泛應用于紅外硒化鋅透鏡、硒化鋅棱鏡等軍用和民用光學零件制造領域。

技術領域

本發明屬于光學薄膜技術領域，具體涉及一種用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜及其制備方法和應用。

背景技術

硒化鋅是一種光學透鏡或棱鏡制造常用的材料。硒化鋅透鏡或棱鏡在光學系統中使用時通常需要鍍制增透膜以降低其表面光學反射損失，提高光學透過率。硒化鋅透鏡或棱鏡的增透膜一般由硫化鋅、硒化鋅、氟化鐿、氟化釔、氟化鎂或鍺等材料中的兩種或多種材料構成。

然而，由上述材料組合而成的用于硒化鋅基片的增透膜通常存在附著力較差，對濕熱環境耐受性較差或膜層表面出現毫米級花斑的現象，制約了硒化鋅光學元件在高要求的光學成像系統中的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜及其制備方法和應用。該增透膜用于硒化鋅基片時，附著力優異，膜層表面無毫米級花斑現象，表面質量高，環境適應性強，使用壽命長，并具備一定的可見光透明性，可廣泛應用于紅外硒化鋅透鏡、硒化鋅棱鏡等軍用和民用光學零件制造領域。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

提供一種用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜，依次包括第一硫化鋅層、硒化鋅層、第二硫化鋅層、氟化鐿層和第三硫化鋅層，其中所述第一硫化鋅層厚度為5-15nm，所述硒化鋅層厚度為150-600nm，所述第二硫化鋅層厚度為5-15nm，所述氟化鐿層厚度為500-1600nm，所述第三硫化鋅層厚度為10-20nm。

提供了一種上述用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜的制備方法，包括以下步驟：

在經過預處理的基片表面依次鍍制第一硫化鋅層、硒化鋅層、第二硫化鋅層、氟化鐿層和第三硫化鋅層，即得用于硒化鋅基片的高附著力高表面質量的增透膜。

按上述方案，所述預處理工藝為：將基片首先進行清潔，然后真空狀態下加熱烘烤，最后在氬氣氣氛下開啟離子源對基片待鍍膜表面進行中性粒子束處理；

優選地，清潔工藝為：首先對基片待鍍膜表面采用0.25μm氧化鋁拋光液處理2～5分鐘，然后采用脫脂棉球蘸取體積比為1：1的酒精及乙醚混合液擦拭，最后用哈氣法檢查基片待鍍膜表面無污染物。

優選地，真空狀態下加熱烘烤工藝為：將基片待鍍膜表面朝下置于真空室中并保持抽真空狀態，然后將基片加熱至190～210℃，并保持1～4小時。

優選地，中性粒子束處理工藝為：烘烤時間結束后，對離子源充入純度不低于99.99％的氬氣，并開啟離子源對基片待鍍膜表面進行中性粒子束處理，其中離子源參數為陽極電壓為140～180V，陽極電流為3.5～5.5A，中和電流為16.5～19.5A，氬氣流量為8～13SCCM，處理時間為5～20分鐘。

按上述方案，

第一硫化鋅層由電子束蒸發或鉬舟蒸發鍍制，并采用離子束輔助技術，其厚度為5-15nm；

硒化鋅層由電子束蒸發或鉬舟蒸發鍍制，并采用離子束輔助技術，其厚度為150-600nm；

第二硫化鋅層由電子束蒸發或鉬舟蒸發鍍制，并采用離子束輔助技術，其厚度為5-15nm；