[实用新型]硅晶圆上的一种低发射率红外增透膜

说明书

本实用新型公开了硅晶圆上的一种低发射率红外增透膜，在双面抛光的硅晶片基底的两面分别沉积正面膜系和背面膜系，所述正面膜系的膜系结构为：基底/1.0814M/0.4048H/1.3307L/0.235M/0.608L/Air；所述背面膜系的膜系结构为：基底/1.3626M/0.5101H/1.6767L/0.24M/0.7661L/Air；其中H表示一个λ₀/4光学厚度的Ge膜层，M表示一个λ₀/4光学厚度的ZnS膜层，L表示一个λ₀/4光学厚度的YF₃膜层，λ₀为中心波长，H、M和L前的数字为膜层的厚度比例系数。本实用新型提出了硅基底的一种具有低发射率的红外增透膜，增透区域光谱范围为广（3.5‑15μm范围内均有明显增透效果），且在4.5‑8.5μm范围内平均透过率≥97.6%，同时在工作波段内具有较低的发射率。

技术领域

本实用新型属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种以硅晶片为基底的对中红外波段范围具有增透作用且具有较低发射率的红外增透膜。

背景技术

随着红外技术的发展，红外在大气探测、航空航天以及诸多民用等领域有着举足轻重的作用。在红外光学系统中，红外光能量的透过率决定了该系统性能的好坏。光学元件表面的反射，不仅影响光学元件的通光能量，而且这些反射光还会在仪器中形成杂散光，影响光学仪器性能。为了解决这些问题，通过在红外光学元件表面镀制一层或多层膜，从而减少红外元件表面的的反射光，这样的膜叫红外增透膜或（减反膜）。

在红外光学系统的应用中，诸如辐射测温、红外光谱仪等较弱辐射的红外检测中除了对红外能量的高透过率要求外还要求具有较低的发射率，特别是对于一些低信号电平和信噪比的红外探测中，红外增透膜的低发射率更是十分必要。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供了一种以硅晶片为基底的对中红外波段范围具有增透作用且具有较低发射率的红外增透膜，其对3.5-15μm中红外波段范围都具有明显增透作用，尤其是在4.5-8.5μm中红外波段范围更是具有平稳而又高效的增透作用，最高透过率≥98%，平均透过率≥97.6%，且具有较低的发射率（镀膜后平均发射率增加≤0.02），在提高辐射测温等较弱辐射的红外检测的性能中有着很好的作用。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，硅晶圆上的一种低发射率红外增透膜，其特征在于：在双面抛光的硅晶片基底的两面分别沉积正面膜系和背面膜系，

所述正面膜系的膜系结构为：

基底/1.0814M/0.4048H/1.3307L/0.235M/0.608L/Air；

所述背面膜系的膜系结构为：

基底/1.3626M/0.5101H/1.6767L/0.24M/0.7661L/Air；

其中H表示一个λ₀/4光学厚度的Ge膜层，M表示一个λ₀/4光学厚度的ZnS膜层，L表示一个λ₀/4光学厚度的YF₃膜层，λ₀为中心波长，H、M和L前的数字为膜层的厚度比例系数。

本实用新型的优点在于：提出了硅基底的一种具有低发射率的红外增透膜，增透区域光谱范围为广（3.5-15μm范围内均有明显增透效果），且在4.5-8.5μm范围内平均透过率≥97.6%，同时在工作波段内具有较低的发射率。

附图说明

图1为硅基底的一种低发射率红外增透膜正面膜系及背面膜系的剖面结构示意图；

图2为裸基片（硅晶片）的透过率曲线；

图3为硅基底的一种低发射率红外增透膜的光谱透过率曲线；