[发明专利]基于脉冲式单一离子束的基片清洁工艺

说明书

本发明提供一种基于脉冲式单一离子束的基片清洁工艺，包括如下步骤：步骤一：将惰性气体输入真空环境下的电离室中将气体从原子状态转变为高能离子状态；步骤二：通过引出栅极将高能离子束无间断连续引出到放电室外，高能离子从电离室上的喷射口喷出至基片表面，可以实现样品或零件表面原子级去除。在本发明中，离子束基片清洗后镀膜会使薄膜的微观结构发生变化，高能量清洗条件下，可以使成膜结构更加紧密，使薄膜表面粗糙度降低，其Ra值从未清洗前的0.78nm下降到0.60nm；基片经离子束清洗后镀膜得到的薄膜样品的激光损伤阈值较未清洗前均有所提高，高能量清洗条件下，薄膜的激光损伤阈值最高，为8.1J/cm2，较未清洗前提高了3.8倍左右。

技术领域

本发明涉及离子束技术领域，具体为一种基于脉冲式单一离子束的基片清洁工艺。

背景技术

在薄膜制备之前，用离子束清洁基片，可以使基片表面的杂质得到去除，薄膜沉积过程中，离子源释放出带有一定能量的中性离子，可以增强膜料分子的活动能力，对薄膜因热蒸发工艺而形成的柱状结构起到一定改善作用，在很大程度上提高膜层的致密性、附着力和稳定性，在此基础上增大单层薄膜的折射率，其激光损伤阈值因此提高，研究如何用离子束辅助沉积技术提高薄膜的激光损伤阈值对提高激光薄膜的性能至关重要，但是膜层与离子间的相互作用较为复杂，并且薄膜抗激光损伤阈值受较多因素的影响，目前来看，离子束辅助沉积技术如何更好的应用在高功率激光薄膜的制备中，仍无定论。因此，利用离子束辅助沉积技术制备高功率激光薄膜仍然是一个值得继续探讨和深入研究的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于脉冲式单一离子束的基片清洁工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于脉冲式单一离子束的基片清洁工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将惰性气体输入真空环境下的电离室中将气体从原子状态转变为高能离子状态；

步骤二：通过引出栅极将高能离子束无间断连续引出到放电室外，高能离子从电离室上的喷射口喷出至基片表面，可以实现样品或零件表面原子级去除。

所述步骤二中电离室上的喷射口正对基片设置，喷射口沿基片的长度方向连续布置。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：在本发明中，采用离子束辅助沉积的技术对基片进行清洁，离子束基片清洗后镀膜会使薄膜的微观结构发生变化，高能量清洗条件下，可以使成膜结构更加紧密，使薄膜表面粗糙度降低，其Ra值从未清洗前的0.78nm下降到0.60nm；基片经离子束清洗后镀膜得到的薄膜样品的激光损伤阈值较未清洗前均有所提高，其中，高能量清洗条件下，薄膜的激光损伤阈值最高，为8.1J/cm2，较未清洗前提高了3.8倍左右。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：一种基于脉冲式单一离子束的基片清洁工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将惰性气体输入真空环境下的电离室中将气体从原子状态转变为高能离子状态；

步骤二：通过引出栅极将高能离子束无间断连续引出到放电室外，高能离子从电离室上的喷射口喷出至基片表面，可以实现样品或零件表面原子级去除。

步骤二中电离室上的喷射口正对基片设置，喷射口沿基片的长度方向连续布置。