[发明专利]一种用于传感器的中远红外滤光片及制备方法

权利要求书

1.一种用于传感器的中远红外滤光片，其特征在于：包括基板、第一膜堆和第二膜堆，所述第一膜堆沉积在基板上表面，所述第二膜堆沉积在基板下表面，膜系设计结构为G|0.5HL0.5H|^L Air,其中G为双抛片单晶硅基板，H表示为一个λ/4光学厚度的高折射率材料层,L表示为一个λ/4光学厚度的低折射率材料层，“^”可以为奇数或偶数，Air为空气，所述膜系设计结构通过相互交替叠合的高折射率材料层H和低折射率材料层L镀制而成，所述第一膜堆结构为G/1.281H 1.560L 0.969H 1.761L 0.975H 2.075L 0.823H 2.056L 0.703H5.301L 1.734H 5.531L 2.883H 4.425L 2.661H 5.934L 2.778H 4.560L 3.281H 2.560L3.281H 10.560L/Air，所述第二膜堆结构为G/0.918H 1.450L 1.721H 1.181L 1.641H2.025L 2.263H 2.426L 1.313H 2.201L 1.424H 2.961L 1.312H 2.411L 1.251H 2.294L1.268H 2.240L 3.671H 1.460L 4.361H 1.434L 3.438H 1.660L 2.211H 2.860L 2.181H3.160L 2.183H 11.160L/Air，其中H和L前的数字为膜系膜层的厚度比例系数，所述高折射率材料层H为Ge，高折射率材料层H厚度为0.1μm-0.5μm，所述低折射率材料层L为ZnS,低折射率材料层L厚度为0.1μm-1.5μm。

2.根据权利要求1所述一种用于传感器的中远红外滤光片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤

(1)准备原料：选取φ150的双抛片单晶硅作为滤光片基板，以Ge作为高折射率材料，以ZnS作为低折射率材料层；

(2)清洗精选：将双抛片单晶硅基板进行超声波清洗，之后采用离心甩干机将基板甩干，将甩干后的基板再进行烘干，最后在洁净的净化台上使用专用的镀膜治具进行选别，主要将表面不良的剔除；

(3)镀第一膜堆：将上述精选的基板按照从内而外依次放入镀膜机的球罩中抽真空，将基板温度设置在150℃±10℃，镀膜前对高折射率层和低折射率材料层进行预融，每层单独预融时间为0-40s，预融电流为100-350mA,抽真空到1.0e-3满足开度真空条件，再通过离子源进行预清扫，基板与离子源之间设有一挡板打开，离子源在稳定工作过程中发射出高频离子进行表面轰击，在基板上表面交替叠加高折射率材料层和低折射率材料层在沉积过程离子束不断轰击辅助镀膜，该膜层在停止沉积时关闭离子源挡板，此时会有较小能量的离子束继续轰击膜层，直到下一层膜层开始沉积，如此循环直到完成镀膜；

(4)参数检查：使用岛津傅里叶分光光度计，在抽真空充满氮气的条件下进行光谱测量，保证了光谱测量的稳定一致性，并对基板上表面情况进行强光灯检查；

(5)第二次清洗精选：重复步骤(2)对镀完第一膜堆的基板进行清洗精选；

(6)镀第二膜堆：重复步骤(3)对镀完第一膜堆的基板进行镀第二膜堆；

(7)第二次参数检查：使用岛津傅里叶分光光度计，在抽真空充满氮气的条件下进行光谱测量，保证了光谱测量的稳定一致性，并对基板下表面情况进行强光灯检查，完成Longpass Filters的镀膜制备。

3.根据权利要求2所述一种用于传感器的中远红外滤光片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中基板进行清扫时应提前启动离子源的时间为0-60min，离子源束加速电压U＝0-1000V,离子束电流I＝0-1000mA。

4.根据权利要求2所述一种用于传感器的中远红外滤光片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中镀膜时采用电子枪加热蒸发，所述高折射率材料层在镀膜时候的开度真空度为0.5E-2Pa-2.3E-2Pa,成膜速率为0.4-1nm/s，厚度为0.1μm-0.5μm，EB2偏转电流为100-550mA。

5.根据权利要求2所述一种用于传感器的中远红外滤光片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中低折射率材料层在镀膜时候的开度真空度为0.6E-2Pa-2.5E-2Pa,成膜速率为0.4-1.5nm/s，厚度为0.1μm-1.5μm，EB1偏转电流为50-100mA。