[发明专利]一种用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜及其制备方法和应用。该增透膜依次包括第一硫化锌层、硒化锌层、第二硫化锌层、氟化镱层和第三硫化锌层，其中第一硫化锌层厚度为5‑15nm，硒化锌层厚度为150‑600nm，第二硫化锌层厚度为5‑15nm，氟化镱层厚度为500‑1600nm，第三硫化锌层厚度为10‑20nm。其制备方法为：将预处理后的基片表面依次镀制第一硫化锌层、硒化锌层、第二硫化锌层、氟化镱层和第三硫化锌层即得增透膜。该增透膜与硒化锌基片附着力优异，膜层表面没有毫米级花斑现象，表面质量高，使用寿命长，可广泛应用于红外硒化锌透镜、硒化锌棱镜等军用和民用光学零件制造领域。

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜及其制备方法和应用。

背景技术

硒化锌是一种光学透镜或棱镜制造常用的材料。硒化锌透镜或棱镜在光学系统中使用时通常需要镀制增透膜以降低其表面光学反射损失，提高光学透过率。硒化锌透镜或棱镜的增透膜一般由硫化锌、硒化锌、氟化镱、氟化钇、氟化镁或锗等材料中的两种或多种材料构成。

然而，由上述材料组合而成的用于硒化锌基片的增透膜通常存在附着力较差，对湿热环境耐受性较差或膜层表面出现毫米级花斑的现象，制约了硒化锌光学元件在高要求的光学成像系统中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜及其制备方法和应用。该增透膜用于硒化锌基片时，附着力优异，膜层表面无毫米级花斑现象，表面质量高，环境适应性强，使用寿命长，并具备一定的可见光透明性，可广泛应用于红外硒化锌透镜、硒化锌棱镜等军用和民用光学零件制造领域。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜，依次包括第一硫化锌层、硒化锌层、第二硫化锌层、氟化镱层和第三硫化锌层，其中所述第一硫化锌层厚度为5-15nm，所述硒化锌层厚度为150-600nm，所述第二硫化锌层厚度为5-15nm，所述氟化镱层厚度为500-1600nm，所述第三硫化锌层厚度为10-20nm。

提供了一种上述用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜的制备方法，包括以下步骤：

在经过预处理的基片表面依次镀制第一硫化锌层、硒化锌层、第二硫化锌层、氟化镱层和第三硫化锌层，即得用于硒化锌基片的高附着力高表面质量的增透膜。

按上述方案，所述预处理工艺为：将基片首先进行清洁，然后真空状态下加热烘烤，最后在氩气气氛下开启离子源对基片待镀膜表面进行中性粒子束处理；

优选地，清洁工艺为：首先对基片待镀膜表面采用0.25μm氧化铝抛光液处理2～5分钟，然后采用脱脂棉球蘸取体积比为1：1的酒精及乙醚混合液擦拭，最后用哈气法检查基片待镀膜表面无污染物。

优选地，真空状态下加热烘烤工艺为：将基片待镀膜表面朝下置于真空室中并保持抽真空状态，然后将基片加热至190～210℃，并保持1～4小时。

优选地，中性粒子束处理工艺为：烘烤时间结束后，对离子源充入纯度不低于99.99％的氩气，并开启离子源对基片待镀膜表面进行中性粒子束处理，其中离子源参数为阳极电压为140～180V，阳极电流为3.5～5.5A，中和电流为16.5～19.5A，氩气流量为8～13SCCM，处理时间为5～20分钟。

按上述方案，

第一硫化锌层由电子束蒸发或钼舟蒸发镀制，并采用离子束辅助技术，其厚度为5-15nm；

硒化锌层由电子束蒸发或钼舟蒸发镀制，并采用离子束辅助技术，其厚度为150-600nm；

第二硫化锌层由电子束蒸发或钼舟蒸发镀制，并采用离子束辅助技术，其厚度为5-15nm；