[发明专利]一种基于磁控溅射的外反射银膜制备方法

说明书

本发明公开一种基于磁控溅射的外反射银膜制备方法，属于光学薄膜技术领域。本发明的方法通过在基板与银膜之间加入“结合层”—NiCrN_x，镀后再溅射镀制Ag膜，Ag膜镀制后再溅射镀制“结合层”—NiCrN_x，然后再溅射镀制“防水层”—SiN_x，最后再溅射镀制可见波段的“增反层”。能够在450nm～750nm&1540nm范围内实现反射率≥95％、在7000nm～11000nm范围内实现反射率≥98％，且膜层表面质量、牢固性良好，能抗摩擦、湿热、盐雾等试验要求。

技术领域

本发明涉及光学薄膜技术领域，特别涉及一种基于磁控溅射的外反射银膜制备方法。

背景技术

外反射银膜是一种在光学玻璃的表面，通过真空镀膜镀一层金属银薄膜，并在银膜底层镀制“粘结层”和在银膜外面镀制“阻挡层”而形成的一种外反射镜，使入射光反射的光学元件。通过特殊的工艺方法，增强外反射银膜的耐久性。采用高反射比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高，而采用镀膜膜面反射镜，得到的图象不仅亮度高，而且精确无偏差，画质更清晰，色彩更逼真。外反射银膜广泛成为光学高保真扫描反射成像之首选。

外反射银膜需要满足外两个要求：1)多波段高反射率，即在多个波段范围内外反射银膜具有尽可能高的反射率；2)长使用寿命，即在不同环境使用条件下的耐久性。如何制备光学性能优良、环境稳定性好、使用寿命长的外反射银膜一直是镀膜的技术挑战，其核心难点是基板与银层间的结合层和表面保护层的材料选择和镀膜工艺优化。

用于前表面反射的银反射膜，目前常用的方法有：

⑴真空蒸镀方法镀制。比较流行的方法有二，一是G/Al₂O₃-Ag-Al₂O₃-SiO₂/Air膜系，Al₂O₃在250℃～300℃镀制，Ag在50℃镀制，Al₂O₃-SiO₂均在250℃～300℃镀制；二是G/Cr-Ag-Al₂O₃-Y₂O₃-TiO₂-SiO₂/Air膜系，Cr-Ag均在＜50℃镀制，Al₂O₃-Y₂O₃-TiO₂-SiO₂均在250℃～300℃镀制。用真空镀银方法得到的银膜，450nm～1500nm&7500nm～11000nm的反射率可到92％～95％。但是上述两种膜系镀Ag均在＜50℃镀制，其银膜外面保护层均需在250℃～300℃镀制，都需要进行烘烤到250℃～300℃镀制，工艺时间较长，工艺细节掌握不好易造成镜面呈黄色，导致反射率降低；在镀制完毕需要在真空中高温退火2小时以上，再在真空室中冷至室温才取件，整个工艺流程所需时间达到24小时，生产效率较低；

⑵化学方法镀制。用化学还原的方法镀制，工艺比较简单，成本低。在可见光谱区反射率约为90％。化学镀银的方法还原的银膜比较薄，时间长了表面容易产生黑点；所用的溶液都是有害的，对环境产生污染；生成的银膜反射率比真空镀制的银膜低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁控溅射的外反射银膜制备方法，以解决背景技术中出现的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于磁控溅射的外反射银膜制备方法，包括如下步骤：

步骤一、预溅射靶材：Ag靶预溅射时间45～55s，Si靶预溅射时间300s～600s，直至无飞溅点子；

步骤二、溅射NiCrN_x膜层：阴极功率2kw、氩气45～50sccm、离子源功率3kw、氮气45～50sccm、沉积速率0.016nm/s、沉积时间30s；