[发明专利]一种玻璃基片薄膜结构及其制备方法

权利要求书

1.一种玻璃基片薄膜的制备方法，其特征在于，玻璃基片薄膜的结构包括依次设置玻璃基片第一表面上的一渐变过渡层和一匹配层，其中，玻璃基片薄膜的制备方法包括以下步骤：

根据玻璃基片的主体组分，确定第一组分的各元素构成，并确定Ge作为第二组分，根据所述第一组分和第二组分，分别制备与所述第一组分匹配第一靶材、以及与所述第二组分相同的第二靶材，将所述第一靶材和第二靶材并列、间隔设置在溅射设备内，形成共溅射系统；

在真空条件下、以氩气作为反应气体，采用磁控溅射法轰击所述第一靶材和第二靶材，在所述玻璃基片上形成渐变过渡层，其中，所述渐变过渡层中第一组分中各元素的含量自所述玻璃基片递减、第二组分中元素的含量自所述玻璃基片递增；

在所述渐变过渡层上生长沉积匹配层，得所述玻璃基片薄膜结构；

所述匹配层为红外增透匹配层；

所述玻璃基片为红外硫系玻璃基片；

其中，所述红外硫系玻璃基片的主体组分包括S、Se或Te元素中一种或多种，以及Ge、Si、As或Sb元素中一种或多种玻璃基片；

所述渐变过渡层的厚度为50nm-350nm；

所述红外增透匹配层生长沉积的方法为物理气相沉积法；在真空条件为1.0×10^-3Pa-2.0×10^-3Pa，沉积温度为100℃-130℃，等离子体辅助能量为250W-350W条件下，确定薄膜设计波长为3800nm-4200nm，对于折射率为2.40-2.80的玻璃基片，在8μm-12μm长波红外下红外增透匹配层的结构为：Sub//x₁H y₁M x₂H y₂M z₁L y₃M//Air，其中，Sub代表渐变过渡层，H代表高折射率薄膜层，具体为Ge薄膜层，L代表低折射率薄膜层，具体为ZnS薄膜层，M代表中折射率薄膜层，具体为YbF3薄膜层，Air代表空气，x_i、y_i、z_i，i＝1、2、3，代表每层膜的光学厚度系数，单位光学厚度为λ₀/4，λ₀为所述薄膜设计波长；其中，x₁＝1.31-1.59；y₁＝1.72-2.1；x₂＝1.9-2.32；y₂=2.67-3.25；z₁=1.56-1.9；y₃=1.23-1.49；Ge薄膜层沉积速率0.2~0.5nm/s，ZnS薄膜层沉积速率0.3~1.5nm/s，YbF3薄膜层沉积速率0.3~0.6nm/s。

2.如权利要求1所述玻璃基片薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一靶材为1个，该第一靶材的各元素含量与所述玻璃基片主体元素的比例相同，将所述第一靶材与第二靶材间隔50mm-500mm放置；

基于磁控溅射方法，待真空条件为1.0×10^-3Pa-2.0×10^-3Pa时充入15sccm-25sccm高纯氩气，对所述第一靶材和第二靶材进行溅射，溅射时长为5min-30min，磁控溅射的同时，旋转所述玻璃基片；

其中，对所述第一靶材的溅射功率逐渐减低，对第二靶材的溅射功率逐渐增加，在所述玻璃基片的第一表面获得组分渐变过渡至Ge的薄膜结构。

3.如权利要求2所述玻璃基片薄膜的制备方法，其特征在于，对所述第一靶材的溅射功率由400W-500W渐降低至为0W，对所述第二靶材的溅射功率由0W升高至350W-450W；

所述玻璃基片设置在所述第一靶材与第二靶材之间的上方空间、且距所述第一靶材或第二靶材顶部的距离为30mm-150mm；

所述玻璃基片的旋转速率为10rpm-40rpm；

溅射的温度为25℃-130℃。