脉冲激光沉积类金刚石膜红外增透技术研究

作者:杨雪;汪怡平;郭延龙;曹海源;米朝伟;田方涛 刊名:红外与激光工程 上传者:李炜

【摘要】针对传统方法制备类金刚石(DLC)膜存在的3~5μm波段红外透过率低这一难题,采用飞秒脉冲激光沉积(PLD)法在红外材料硅基底上镀制DLC膜。重点考查了靶材与基片的间距、背景气压、激光单脉冲能量、负偏压、温度以及掺硅量等工艺参数对其透过率的影响,经过大量的实验与优化分析,总结出一套有效的脉冲激光沉积DLC膜工艺来制备优良的光学保护增透膜。相比传统工艺,大大提高了3~5μm波段的平均红外透过率,在硅基底上单面镀制DLC膜的最高红外透过率达到了68.2%,与理论最高值的68.7%仅相差0.5%。

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收稿日期:2010-04-02; 修订日期:2010-05-26 基金项目:国家 863 课题资助项目;国家 973 课题资助项目(613108020303);武汉军械士官学校青年教员科技创新基金项目 作者简介:杨雪(1983-),女,助教,硕士,主要从事类金刚石膜以及固体激光器等方面的研究。 Email:yangxue230228@yahoo.com.cn 脉冲激光沉积类金刚石膜红外增透技术研究 杨 雪 1,汪怡平 2,郭延龙 1,曹海源 1,米朝伟 1,田方涛 1 (1. 武汉军械士官学校光电技术研究所,湖北 武汉 430075; 2. 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南 长沙 410082) 摘 要: 针对传统方法制备类金刚石(DLC)膜存在的 3~5 μm 波段红外透过率低这一难题,采用飞秒脉冲激光沉积(PLD)法在红外材料硅基底上镀制 DLC 膜。 重点考查了靶材与基片的间距、背景气压、激光单脉冲能量、负偏压、温度以及掺硅量等工艺参数对其透过率的影响,经过大量的实验与优化分析,总结出一套有效的脉冲激光沉积 DLC 膜工艺来制备优良的光学保护增透膜。 相比传统工艺,大大提高了 3~5 μm 波段的平均红外透过率, 在硅基底上单面镀制 DLC 膜的最高红外透过率达到了 68.2%,与理论最高值的 68.7%仅相差 0.5%。 关键词: 飞秒脉冲激光; 脉冲激光沉积法; 类金刚石膜; 红外透过率 中图分类号: O484 文献标志码: A 文章编号: 1007-2276(2011)01-0046-06 Key technology research for infrared transmittance of DLC film preparedbypulselaserdeposition Yang Xue1, Wang Yiping2, Guo Yanlong1, Cao Haiyuan1, Mi Chaowei1, Tian Fangtao1 (1. Optoelectronic Technology Laboratory, Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School, Wuhan 430075, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body, Hunan University,Changsha410082,China) Abstract: It is well know that the infrared transmittance is low in 3-5 μm wave band when the diamond-like carbon (DLC) film is prepared by traditional pulse laser deposition. Aiming at this problem, an approach based on the femtosecond pulse laser deposition (PLD) method was proposed to plate DLC film on silicon wafer. The effect of some parameters such as the spacing between the target and substrate, background gas pressur

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