[发明专利]3.50～3.90μm中波红外微型滤光片及其制备方法

权利要求书

1.一种3.50～3.90μm中波红外微型滤光片，其特征在于：所述滤光片由硅基底、所述硅基底的一侧的长波通膜系，所述硅基底的另一侧的短波通膜系组成；

所述硅基底的规格为29.5mm*1.6mm*1.2mm，平行度小于30″，所述长波通膜系由锗(Ge)膜层和硫化锌(ZnS)膜层交替叠加组成，所述长波通膜系的结构为：(0.35H0.7L0.35H)^9(0.5HL0.5H)^13，中心波长为2800nm；H表示锗膜层厚度为1个基本厚度，0.5H表示锗膜层厚度为0.5个基本厚度，0.35H表示锗膜层厚度为0.35个基本厚度，L表示硫化锌膜层厚度为1个基本厚度，0.7L表示硫化锌膜层厚度为0.7个基本厚度，9为基本膜堆(0.35H0.7L0.35H)的周期数，13为基本膜堆(0.5HL0.5H)的周期数；

所述短波通膜系由锗和硫化锌膜层交替叠加组成，所述短波通膜系的结构为：(0.5LH0.5L)^13，中心波长为4650nm；其中，H表示锗膜层厚度为1个基本厚度，L表示硫化锌膜层厚度为1个基本厚度，0.5L表示硫化锌膜层厚度为0.5个基本厚度，13为基本膜堆(0.5LH0.5L)的周期数；

所述基本厚度为所述长波通膜系或所述短波通膜系的光学厚度中心波长的四分之一。

2.根据权利要求1所述的3.50～3.90μm中波红外微型滤光片，其特征在于：所述长波通膜系是在所述长波通膜系的结构基础上，通过优化设计计算最终获得，所述长波通膜系如表1所示，层数为1的膜层为最外层，层数为45的膜层沉积在所述硅基底上，为最内层，

表1长波通膜系

3.根据权利要求1所述的一种3.50～3.90μm中波红外微型滤光片的制备方法，其特征在于：所述短波通膜系是在所述短波通膜系的结构基础上，通过优化设计计算最终获得，所述短波通膜系如表2所示，层数为1的膜层为最外层，层数为27的膜层沉积在硅基底上，为最内层，

表2短波通膜系

层数	膜层材料	膜层厚度/nm
1	硫化锌	659.9517
2	锗	303.1252
3	硫化锌	527.663
4	锗	303.4779
5	硫化锌	506.0659
6	锗	286.562
7	硫化锌	512.5365
8	锗	287.3251
9	硫化锌	508.7516
10	锗	281.9393
11	硫化锌	517.6755
12	锗	279.3932
13	硫化锌	503.467
14	锗	290.1305
15	硫化锌	512.0884
16	锗	273.1541
17	硫化锌	515.9556
18	锗	286.7169
19	硫化锌	513.9143
20	锗	282.5536
21	硫化锌	504.1142
22	锗	288.6436
23	硫化锌	530.8378
24	锗	291.8134
25	硫化锌	511.3925
26	锗	275.2112
27	硫化锌	285.4052

。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的3.50～3.90μm中波红外微型滤光片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将干净的所述硅基底装入清洁的真空室中，抽真空至小于等于3×10^-5Torr；

(2)将所述硅基底加热到200℃，并保持30min；

(3)打开霍尔源型的离子源，用离子束轰击清洗所述硅基底10min，所述离子源工作气体为氩气，气体流量为17sccm；

(4)打开霍尔源型的离子源，采用离子束辅助的电子枪蒸发法，分别在所述硅基底的一侧逐层交替沉积所述长波通膜系中的所述锗膜层和所述硫化锌膜层，在所述硅基底的另一侧逐层交替沉积所述短波通膜系中的所述锗膜层和所述硫化锌膜层，直至完成所述膜系的沉积；锗膜层的沉积速率为1.0nm/s，硫化锌膜层的沉积速率为0.8nm/s，离子源工作气体为氩气，气体流量为17sccm，膜层厚度采用石英晶体膜厚控制仪监控；

(5)所述硅基底自然冷却至室温，得到一种3.50～3.90μm中波红外微型滤光片。