[发明专利]一种GexC1-x/DLC增透保护膜及其制备方法

权利要求书

1.一种Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜，其特征是所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜成膜于光学元件的入射面或/和出射面上，Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜具有双层结构。

2.根据权利要求1所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜，其特征是，在光学元件基材(1)表面上，依次沉积Ge_xC_1-x膜和DLC膜。先沉积第一层Ge_xC_1-x膜(2)，该膜层的折射率为从基材折射率值n₀减至2.1。在第一层膜上沉积第二层DLC膜(3)的折射率从2.1减至1.7-1.8左右。

3.根据权利要求2所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜，为了提高抗磨耐蚀性能，其特征是，第二层的DLC膜的最表层的sp³含量需要适当提高，因而最表面的折射率可定为1.8左右。

4.根据权利要求1所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜，其沉积于光学元件基材表面，基材可以是ZnSe，也可以是ZnS，Ge等透明材料。

5.根据权利要求1或2所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜，其制备方法之一是采用磁控溅射方法，其特征是采用中频和直流的双靶磁控溅射沉积或中频和射频的双靶磁控溅射，也可以为射频和直流的双靶磁控沉积，中频电源频率为40KHz，射频电源频率为13.56MHz，沉积工艺参数如下：

(1)本底真空度为1×10^-4Pa，沉积时的真空度为1Pa左右，沉积时的衬底温度为80～250℃。

(2)双靶磁控沉积时，射频功率为100W～300W，中频功率为80W～150W，直流功率为80W～150W。

(3)双靶磁控沉积Ge_xC_1-x/DLC膜时，改变不同靶的溅射电流比例和辅助

气体流量比，来控制Ge_xC_1-x膜折射率变化；

(4)单靶磁控沉积DLC膜时，改变靶的溅射电流和辅助气体流量比控制DLC膜的折射率；改变碳氢化物辅助气体比例或改变偏压来控制DLC膜内的sp³含量。

6.根据权利要求1或2所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜的制备方法之二的离子束溅射法，其特征是采用双离子束沉积技术，沉积工艺参数如下：

1)本底真空度为1×10^-4pa，沉积时通入少量碳氢化物气体，使真空度保持在5-8×10^-3Pa。

2)衬底温度80～250℃，偏压为0～-100V，离子源1的Ar⁺束流为20-200mA，离子源2的Ar⁺束流为10～100mA，离子束能量均为300～600eV左右。

3)沉积Ge_xC_1-x膜时，主要改变双离子源的离子束流强比例来控制Ge_xC_1-x膜的折射率连续变化；

4)沉积DLC膜时，主要改变单离子源的离子束流强和碳化物气体流量比来来控制DLC膜的折射率变化；而改变DLC膜内的sp³含量，是通过改变碳化物气体种类，或改变偏压来实现的。

7.根据权利要求5所述的Ge_xC_1-x/DLC增透保护膜的制备方法中，以高纯石墨和高纯锗片为靶，以碳氢化合物气体和氩混合作为辅助气体，碳氢化物气体可以是甲烷CH₄，乙炔：C₂H₂或丁烷C₄H₁₀等。