[发明专利]三氟化氮气体探测用红外滤光片及其制备方法

权利要求书

1.一种三氟化氮气体探测用红外滤光片，其特征在于，所述的红外滤光片包括基底、主膜系结构和截止膜系结构，所述的主膜系结构和截止膜系结构分别设置于所述的基底的两侧；

所述的主膜系结构为：

Sub/ HLHL2HLHLHLHL2HLH0.08M/Air，其中Sub表示基底，Air表示空气，H为四分之一波长光学厚度的Ge膜层，L为四分之一波长光学厚度的ZnS膜层，M为四分之一波长光学厚度的YbF₃膜层，膜系结构中的数字为膜厚系数，设计波长为11050nm；

所述的截止膜系结构为：

Sub/ 0.18(HL)^5 0.265(HL)^7 0.38(HL)^7 0.52(HL)^7 0.73(HL)^7 1.43(0.5LH0.5L)^7 0.1M /Air，其中Sub表示基底，Air表示空气，H为四分之一波长光学厚度的Ge膜层，L为四分之一波长光学厚度的ZnS膜层，M为四分之一波长光学厚度的YbF₃膜层，^5和^7为膜堆的重复次数，膜堆前的数字为膜厚系数，设计波长为11050nm；

所述的红外滤光片的中心波长为11050±100nm，带宽为380±60nm，峰值透射率大于等于78%，截止区2000～18000nm除通带外最大透射率小于1%。

2.根据权利要求1所述的三氟化氮气体探测用红外滤光片，其特征在于，所述的基底为厚度为0.5mm、双面抛光的单晶硅或单晶锗。

3.一种用于制备权利要求1或2所述的三氟化氮气体探测用红外滤光片的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：

（1）将基底装入夹具并放置到镀膜机真空室内，抽真空；

（2）烘烤基底；

（3）离子轰击基底；

（4）在基底的一侧，按照主膜系结构要求的膜层逐层镀制主膜系结构；

（5）将基底翻面，重复步骤（1）～（3），在基底的另一侧，按照截止膜系结构要求的膜层逐层镀制截止膜系结构；

（6）镀制结束后，破空，取件。

4.根据权利要求3所述的用于制备所述的三氟化氮气体探测用红外滤光片的方法，其特征在于，所述的步骤（1）具体为：

将厚度为0.5mm、光洁度满足40/20标准的单晶硅片或单晶锗片基底材料装入夹具并放置到镀膜机真空室内，将本底真空度抽至8×10^-4Pa；

所述的步骤（2）具体为：

在200℃～300℃下烘烤基底材料，并保持恒温120min以上；

所述的步骤（3）具体为：

采用霍尔离子源离子轰击所述的基底材料5～15min，其中，离子源使用高纯氩气，气体流量为15～25sccm；

所述的步骤（6）具体为：

镀制结束后，烘烤温度降至20～40℃，进行破空、取件。

5.根据权利要求3所述的用于制备所述的三氟化氮气体探测用红外滤光片的方法，其特征在于，所述的步骤（4）具体为：

按照主膜系结构要求的膜层逐层镀制主膜系结构，采用电子束蒸发工艺蒸发Ge膜料和YbF₃膜料，采用电阻蒸发工艺蒸发ZnS膜料，其中Ge膜的镀膜速率为0.4～0.6nm/s，YbF₃膜的镀膜速率为0.4～0.6nm/s，ZnS膜的镀膜速率为2.0～3.0nm/s，沉积过程使用间接光控和晶控联合控制膜层厚度及速率。

6.根据权利要求3所述的用于制备所述的三氟化氮气体探测用红外滤光片的方法，其特征在于，所述的步骤（5）具体为：

将镀好主膜系结构的基底反转，并重复步骤（1）～（3），在基底的另一侧，按照截止膜系结构要求的膜层逐层镀制截止膜系结构，采用电子束蒸发工艺蒸发Ge膜料和YbF₃膜料，Ge膜的镀膜速率为0.4～0.6nm/s，YbF₃膜的镀膜速率为0.4～0.6nm/s，采用电阻蒸发工艺蒸发ZnS膜料，ZnS膜的镀膜速率为2.0～3.0nm/s，沉积过程使用间接光控和晶控联合控制膜层厚度及速率。