[发明专利]一种氮化硼光学薄膜的制备方法

摘要

一种立方氮化硼光学薄膜的制备方法，其是用射频磁控溅射的方法在单晶硅(100)基体上制备立方氮化硼薄膜，通过在烧结六角BN靶材中添加少量的Si，从而能够在立方氮化硼薄膜中或立方氮化硼薄膜与基体之间，形成少量的微晶硅或非晶硅，从而减小立方氮化硼薄膜与单晶硅基体间的性能差异，进而避免了薄膜与基体的爆裂剥离，提高了薄膜与基体的致密性和结合力；并且通过合理的参数控制，制备出均匀且较厚的立方氮化硼光学薄膜。

主权项

一种性能优异的立方氮化硼光学薄膜，其特征在由以下步骤制备得到：步骤1)，选用单晶硅作为基体材料，用丙酮在超声波中清洗后用氩气吹干备用。步骤2)，将基体放入射频磁控溅射的真空室样品台上，并将烧结六角BN靶置于靶位，所述烧结六角BN靶中添加有占原子总量3‑7％的Si。步骤3)，将真空室内真空度抽到≤5×10‑4Pa，同时通入流量为300‑350sccm的纯Ar，当真空室气压为2‑3Pa时，预溅射5‑10min，预溅射的功率为150‑200W，基体偏压为500‑600V，基体温度为430‑470℃，以进一步除去基体表面的杂质并激活表面原子活性。步骤4)，开始通入流量为8‑12sccm的N2，并减少Ar的流量为28‑32sccm、真空室气压为0.9‑1.1Pa、基体材料的负偏压为150‑200V，维持基体材料的温度为430‑470℃，移开BN靶的挡板，以300‑350W功率进行溅射，溅射时间至少3h，以形成满足厚度要求的立方氮化硼光学薄膜。步骤5)，维持Ar的惰性气氛，在800‑900℃条件下对薄膜实施保温处理，处理时间为1‑1.5h。