專利名稱：一種利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)濾光片的制備領(lǐng)域，具體涉及一種利用原子層沉積制備褶皺負濾光片(510納米至590納米)的方法。
背景技術(shù)：
裙皺濾光片(Rugate Filter)是指薄膜折射率隨著厚度的分布像裙皺的波紋,對褶皺濾光片這種光學(xué)薄膜系統(tǒng)的描述與均勻膜類似，都可通過求解麥克斯韋方程獲得。通常情況下，裙皺濾光片的折射率，沿厚度成正弦或余弦分布。Junchao Zhang, Ming Fang等人在〈〈Narrow line-width filters based onrugate structure and antireflectioncoating》中提出，相比于均勻折射率的膜系，褶皺濾光片技術(shù)實現(xiàn)的膜系有利于壓縮高級次的諧波，薄膜具有較高的抗激光損傷閾值和較低的應(yīng)力，見Thin Solid films的520期的5447頁到5550頁。目前，世界各國的很多研究人員，都嘗試用各種手段制備褶皺濾光片。褶皺濾光片最典型的應(yīng)用是寬帶抗反膜濾光片和褶皺負濾光片(NotchFilter)。褶皺負濾光片是指在某一波段的光譜中去掉某一波帶的濾光片，通常情況下，它要求需要除去波段的光被反射，而在反射波段兩側(cè)的光譜高透。這種褶皺負濾光片廣泛用于光通信、單色儀、光電顯示等領(lǐng)域。在實際制備褶皺負濾光片的過程中，通常使用兩種方法，一種方法是在制備過程中，進行實時的混料，制備出與設(shè)計相同的，折射率沿厚度方向呈正弦或余弦分布的膜系。Junchao Zhang, Ming Fang 等人在《Narrow line-width filters basedonrugate structure and antireflection coating》中提出用磁控派射沉積技術(shù),派射功率的大小，實現(xiàn)折射率的正弦分布的負濾光片，見Thin Solid films的520期的5447頁到 5550 頁。德國漢諾威實驗室的 Marc Lappschies, Bjdni GOrtZ等人《Application ofoptical broadband monitoring to quas1-rugate filters byion-beam sputtering))提出利用離子束濺射沉積技術(shù)，控制靶材的位置，得到不同的混合折射率，實現(xiàn)折射率正弦分布的負濾光片，見Applied Optics第45期的1503頁到1506頁。Cheng-ChungLee, Chien-Jen Tang等人,采用相同技術(shù)制備裙皺負濾光片,見Applied Optics第45期的1333頁到1337頁；另一種方法，是在制備之前，對設(shè)計好的褶皺濾光片的膜系進行等效，拆分成很多薄層，單層厚度很薄的均勻的高低折射率膜系進行制備。然而，由于褶皺負濾光片總厚度較大，因此無論是利用磁控濺射還是離子束濺射進行制備，薄膜保型性較差，無法滿足復(fù)雜基板的制備需求。對于制備方法一而言，需要靶材的移動，無可避免需要對硬件進行改造。而對于制備方法二而言，涉及到很多極薄層的制備，對監(jiān)控精度要求極高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對當前褶皺負濾光片制備過程中極薄層監(jiān)控困難、設(shè)備復(fù)雜、花費昂貴等問題，提供了在一種無監(jiān)控條件下，利用原子層沉積(ALD)技術(shù)自限制反應(yīng)的特點，精確控制厚度，制備褶皺負濾光片的方法。一種利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，包括以下步驟
I)設(shè)計一種褶皺負濾光片，得到折射率隨著厚度的分布曲線，并求出該曲線上折射率的平均值，然后以該平均值為基線，將設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成若干個折射率層；2)采用對稱膜系等效層的方法，將若干個折射率層中每個折射率層的折射率等效為一個恒值折射率；3)采用折射率小于所有折射率層中最小恒值折射率的第一折射率材料以及折射率大于所有折射率層中最大恒值折射率的第二折射率材料，將每個折射率層分成T個循環(huán)周期數(shù)，采用式①和式②確定每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2 ；n= Oi1 X Cl^n2 X d2) ((I^d2)①
D=T(C^d2)②式①中，η為每個折射率層的恒值折射率，Ii1為褶皺負濾光片的中心波長處第一折射率材料的折射率，η2為褶皺負濾光片的中心波長處第二折射率材料的折射率；式②中，D為每個折射率層的厚度；4)先確定Cl1或(12，再利用式①和式②求出七或屯以及相應(yīng)的循環(huán)周期數(shù)Τ，得到每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2 ；5)采用原子層沉積技術(shù)依次沉積折射率層，得到褶皺負濾光片。本發(fā)明將設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成若干個折射率層，然后將每個折射率層的折射率進行等效，采用式①和式②確定在每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2，從而可以利用原子層沉積技術(shù)方便地依次沉積折射率層，得到褶皺負濾光片。步驟I)中，褶皺負濾光片可通過現(xiàn)有技術(shù)進行設(shè)計，其折射率隨厚度的分布呈褶皺的波紋，即折射率沿厚度方向呈正弦或余弦分布。褶皺負濾光片的設(shè)計過程詳見Stephane Larouche, Ludvik Martinu 等人在題為〈〈OpenFilters:open-source softwarefor the design, optimization, and synthesisofoptical filters〉〉中的描述，AppliedOptics第47期的C219頁到C230頁。若干個是指三個或三個以上，即劃分分成若干段曲線，對應(yīng)厚度以及折射率變化，由于折射率沿厚度方向呈正弦或余弦分布，作為優(yōu)選，可按半正弦周期劃分。本發(fā)明中，作為優(yōu)選，將設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成10個 50個的折射率層。作為優(yōu)選，設(shè)計的褶皺負濾光片的帶寬為510nnT590nm，即該設(shè)計的褶皺負濾光片用于截止預(yù)設(shè)的波長區(qū)域或波段為510nnT590nm。設(shè)計的褶皺負濾光片的帶寬為510nnT590nm，通過性能檢測，該設(shè)計下通過本發(fā)明方法最終制備的褶皺負濾光片在510nnT590nm反射率較高，截止效果優(yōu)異，在其他波長區(qū)域透射效果良好。折射率隨著厚度的分布曲線為在中心波長550nm下褶皺負濾光片的折射率隨著厚度的分布曲線。步驟2)中，采用對稱膜系等效層的方法，為現(xiàn)有技術(shù)(詳見由唐晉發(fā)等人撰寫的《現(xiàn)代光學(xué)薄膜技術(shù)》浙江大學(xué)出版社2006年出版，第44頁到第48頁)。步驟3)中，所述第一折射率材料為Al2O3,Al2O3為低折射率材料，所述第二折射率材料為Ti02，TiO2作為高折射率材料，能夠很好地滿足制備褶皺負濾光片的需求。作為優(yōu)選，所述褶皺負濾光片的中心波長是指褶皺負濾光片的帶寬的中心波長，如設(shè)計帶寬在510nm至590nm的褶皺負濾光片，所述褶皺負濾光片的中心波長為550nm。步驟4)中，先確定Cl1或(12，再利用式①和式②求出七或屯以及相應(yīng)的循環(huán)周期數(shù)T，包括將原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第一折射率材料的厚度的整數(shù)倍為Cl1，然后再利用式①和式②求出d2和循環(huán)周期數(shù)T ；或者，將原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第二折射率材料的厚度的整數(shù)倍為d2，然后再利用式①和式②求出Cl1和循環(huán)周期數(shù)T。通過原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積材料厚度的整數(shù)倍先確定Cl1或d2，可以方便求出(^或屯以及相應(yīng)的循環(huán)周期數(shù)T，使得步驟5)中，沉積每個折射率層時，沉積Cl1或(12時，可直接采用采用該整數(shù)倍作為原子層沉積技術(shù)沉積該材料的循環(huán)次數(shù)。
原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)是指原子層沉積技術(shù)中氣相前驅(qū)體通入反應(yīng)腔，完成一次膜的生長的過程。進一步優(yōu)選，采用5 30整數(shù)倍的原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第一折射率材料的厚度為Cl1 ;或者，采用3飛7整數(shù)倍的原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第二折射率材料的厚度為d2，可將Cl1或d2控制在合適的范圍，從而有利于原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片。更進一步優(yōu)選，步驟4)為，將原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第一折射率材料的厚度的5 20整數(shù)倍為Cl1，然后再利用式①和式②求出d2和循環(huán)周期數(shù)T，得到每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2。由于第一折射率材料為低折射率材料，第二折射率材料為高折射率材料，先確定第一折射率材料的厚度Cl1，調(diào)整第二折射率材料的厚度d2能夠更大波動地調(diào)整折射率，使得滿足恒值折射率，從而更方便得到每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2。步驟5)中，作為優(yōu)選，采用原子層沉積技術(shù)依次沉積折射率層，包括先沉積第一折射率層中的厚度Cl1的第一折射率材料以及厚度d2的第二折射率材料，重復(fù)沉積循環(huán)周期數(shù)T次，完成第一個折射率層的制備，然后再制備第二個折射率層，直至制備完最后一個的折射率層。作為優(yōu)選，采用三甲基鋁(TMA)和H2O作為氣相前軀體制備Al2O3,四氯化鈦(TiCl4)和H2O作為氣相前驅(qū)體制備TiO2,即第一折射率材料為Al2O3，第二折射率材料為Ti02。沉積過程中氣相前驅(qū)體的溫度均為10°C 30°C，基板的溫度為100°C ^140°C，有利于Al2O3和TiO2的沉積。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明將對設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成若干個折射率層，然后將每個折射率層的折射率進行等效，采用式①和式②確定在每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2，從而可以利用原子層沉積技術(shù)方便依次沉積折射率層，利用ALD原子量級的沉積精度以及優(yōu)異的重復(fù)性，采用原有ALD設(shè)備，不進行任何改造和升級的條件下，得到褶皺負濾光片，克服了當前褶皺負濾光片制備過程中極薄層監(jiān)控困難、設(shè)備復(fù)雜、花費昂貴等問題。本發(fā)明利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，可無監(jiān)控條件下，利用原子層沉積技術(shù)自限制反應(yīng)的特點，精確控制厚度，制備褶皺負濾光片。
在優(yōu)選的方案中，每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料(低折射率材料)的厚度Cl1,再調(diào)整第二折射率材料(高折射率材料)的厚度d2能夠更大波動地調(diào)整折射率，從而更方便得到每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2，同時，可直接采用該5 20整數(shù)倍作為原子層沉積技術(shù)沉積該第一折射率材料的原子層沉積循環(huán)次數(shù)。


圖1為本發(fā)明利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明5條不同混合比下的混合折射率的色散曲線；圖3為本發(fā)明設(shè)計的褶皺負濾光片在550nm波長處褶皺負濾光片的折射率隨厚度分布的曲線；圖4為本發(fā)明設(shè)計的褶皺負濾光片的反射率曲線；圖5為本發(fā)明17個半正弦周期內(nèi)對應(yīng)的17個折射率層的等效折射率圖。圖6為本發(fā)明最終制備的褶皺負濾光片的反射率曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法進行詳細說明。利用原子層沉積制備的高折射率材料TiO2和低折射率材料Al2O3的色散曲線。具體過程如下在制備過程中，基板為光潔BK7玻璃(德國肖特公司生產(chǎn))。使用三甲基鋁(TMA)和H2O作為氣相前軀體，制備1000個循環(huán)次數(shù)的Al2O3,得到Al2O3低折射率薄膜，四氯化鈦(TiCl4)和H2O作為氣相前驅(qū)體制備2000個循環(huán)次數(shù)的高折射率的TiO2，得到TiO2高折射率薄膜。沉積過程中前軀體溫度為20°C恒定，光潔基板的溫度為120°C。利用分光光度計測量TiO2高折射率薄膜和Al2O3低折射率薄膜的光譜曲線，通過柯西色散模型，擬合出高折射率材料TiO2和低折射率材料Al2O3的色散曲線。利用測量的高折射率材料TiO2和低折射率材料Al2O3的色散曲線，做線性插值，得到不同混合比下的混合折射率色散曲線，如在600nm下，低折射率材料Al2O3的色散曲線上在波長600nm處的低折射率材料Al2O3的折射率為1. 61，在高折射率材料TiO2的色散曲線上波長600nm處的高折射率材料TiO2的折射率為2. 46，在波長600nm處20%的高折射率材料TiO2和80%低折射率材料Al2O3混合后的折射率則為1. 78,以此類推，從而得到不同混合比下的混合折射率的色散曲線。如圖2所示，為5條不同混合比下的混合折射率的色散曲線，其中，0%的混合比下的混合折射率的色散曲線是指0%高折射率材料TiO2和100%低折射率材料Al2O3的混合比下的混合折射率的色散曲線，20%的混合比下的混合折射率的色散曲線是指20%高折射率材料TiO2和80%低折射率材料Al2O3的混合比下的混合折射率的色散曲線,40%的混合比下的混合折射率的色散曲線是指40%高折射率材料TiO2和60%低折射率材料Al2O3的混合比下的混合折射率的色散曲線，60%的混合比下的混合折射率的色散曲線是指60%高折射率材料TiO2和40%低折射率材料Al2O3的混合比下的混合折射率的色散曲線,80%的混合比下的混合折射率的色散曲線是指80%高折射率材料TiO2和20%低折射率材料Al2O3的混合比下的混合折射率的色散曲線。
褶皺濾光片的設(shè)計過程原理利用傅里葉變換，具體過程詳見J.A.D0br0W0lskiand D. Lowe 等人在題為((Optical thin film synthesis programbased on the use ofFourier transforms))中的描述，Applied Optics 17 期 3039-3050 頁。設(shè)計過程中用圖2中的5條不同混合比下的混合折射率的色散曲線為褶皺濾光片折射率設(shè)計優(yōu)化的初始值，可直接采用商用軟件OpenFilters。以帶寬510納米至590納米反射率100%為設(shè)計目標，優(yōu)化過程中，評價函數(shù)為F=(IXDXC-T)/N，I=I是光源強度，D=I是探測器效率，C是計算所得的反射率，T是反射率目標值(即510納米至590納米連續(xù)波長范圍內(nèi)，反射率為100%)，N=I是歸一化因子。在優(yōu)化過程中，可改變參數(shù)，得到厚度和折射率，以使評價函數(shù)最小化為設(shè)計目標。最終得到優(yōu)化設(shè)計好褶皺負濾光片沿厚度方向的折射率分布。具體的過程見St6phane Larouche, Ludvik Martinu等人在題為《OpenFilters:open-source software for the design, optimization, andsynthesisofoptical filters))中的描述，Applied Optics 第 4 7 期的 C219 頁到 C230 頁。如圖3所示，為通過上述方法設(shè)計的褶皺負濾光片在550nm波長處褶皺負濾光片的折射率隨厚度分布的曲線，在510納米至590納米帶寬范圍內(nèi)，平均反射率大于90%，薄膜厚度為1216納米。如圖4所示，為上述設(shè)計的褶皺負濾光片的反射率曲線。利用圖3中的正弦分布的折射率為參數(shù)，取所有折射率數(shù)據(jù)的平均值1. 96為分割線，將褶皺濾光片分割成17個半正弦周期，即將褶皺濾光片分成17個折射率層。在每個半正弦周期內(nèi)，即每個折射率層內(nèi)，將折射率沿厚度方向均勻分成101份，即101個子層。取每個折射率層的折射率平均值為該折射率層折射率，每個折射率層中101個子層的折射率以半周期中心軸為對稱中心對稱。采用對稱膜系等效層的方法(詳見由唐晉發(fā)等人撰寫的《現(xiàn)代光學(xué)薄膜技術(shù)》浙江大學(xué)出版社2006年出版，第44頁到第48頁)，進行迭代等效，最終將每半個周期的折射率等效為一個恒值，使得17個半正弦周期內(nèi)對應(yīng)的17個折射率層均對應(yīng)有一個等效折射率(即恒值折射率)。如圖5所示，為17個半正弦周期內(nèi)對應(yīng)的17個折射率層的等效折射率圖。如圖5所示，17個半正弦周期內(nèi)對應(yīng)的17個折射率層的等效折射率，17個折射率層也可以稱為17個恒值折射率層，每個恒值折射率層對應(yīng)有一個恒值折射率。利用線性模式，計算用ALD實現(xiàn)每個恒值折射率層的子周期內(nèi)TiO2所需的循環(huán)數(shù)以及對應(yīng)的子
周期數(shù)(即循環(huán)周期數(shù)T)。線性模型為/7=(巧叫Xdl'°2+n^O. XdAi^/,
/ ^aTiO1 mraAi2O3 /
其中η為每個恒值折射率層的恒值折射率,％ 為計算中心波長550納米處TiO2
的折射率，= If I為計算中心波長550納米處Al2O3的折射率，< Λ為每一子周期內(nèi)TiO2的厚度為每一子周期內(nèi)Al2O3的厚度。ALD沉積褶皺負濾光片過程中，固定每個子周期中Al2O3的循環(huán)次數(shù)為NAh(h = IO，Al2O3生長速率Riha' = 0.1 納米/循環(huán)，每一子周期內(nèi)Ai2O3厚度d爲a = RK' χ NA!’0、= 1.3丨納米。因此，將七以是確定好的，然后根據(jù)每個恒值折射率層的恒值折射率確定，計算出的子周期內(nèi)TiO2的厚度dTiQ2。結(jié)合1102生長速率=0.060納米/循環(huán)，可以得到子周期內(nèi)TiO2所需的循環(huán)數(shù)#取四舍五入值)。實現(xiàn)每一恒值折射率所需要的子周期數(shù)為其中D為每個恒值折射率層所對應(yīng)的厚度。如在第一個恒值折射率層
中，每個子周期中Al2O3的循環(huán)次數(shù)為=10,M2O3生長速率= 0·131納米/
循環(huán)，每一子周期內(nèi)Al2O3厚度A/,。= R從a' x ho' =Ul納米，第一!'亙值折射率層的恒值折射率值n=2代入線性模型，得到Jwx =1.2164納米，子周期內(nèi)TiO2所需的循環(huán)數(shù)Nmx =dTi0JRTi0i =1.2164/0.060=20 一恒值折射率層所對應(yīng)的厚度=58. 25nm，則子周期數(shù)T=58. 25/(1.31+0. 06 X 20) =23，依次類推，算出其他恒值折射率層中子周期內(nèi)TiO2循環(huán)次數(shù)Mna以及子周期數(shù)Τ。表I
權(quán)利要求
1.一種利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)設(shè)計一種褶皺負濾光片，得到折射率隨著厚度的分布曲線，并求出該曲線上折射率的平均值，然后以該平均值為基線，將設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成若干個折射率層； 2)采用對稱膜系等效層的方法，將若干個折射率層中每個折射率層的折射率等效為一個恒值折射率； 3)采用折射率小于所有折射率層中最小恒值折射率的第一折射率材料以及折射率大于所有折射率層中最大恒值折射率的第二折射率材料，將每個折射率層分成T個循環(huán)周期數(shù)，采用式①和式②確定每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2 ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟I)中，將設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成10個 50個的折射率層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟I)中，設(shè)計的褶皺負濾光片的帶寬為510nnT590nm，折射率隨著厚度的分布曲線為在中心波長550nm下裙皺負濾光片的折射率隨著厚度的分布曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟3)中，所述第一折射率材料為Al2O3，所述第二折射率材料為Ti02。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟3)中，所述褶皺負濾光片的中心波長為550nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟4)中，先確定Cl1或d2，再利用式①和式②求出d2或Cl1以及相應(yīng)的循環(huán)周期數(shù)T，包括將原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第一折射率材料的厚度的整數(shù)倍為Cl1，然后再利用式①和式②求出d2和循環(huán)周期數(shù)T ； 或者，將原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第二折射率材料的厚度的整數(shù)倍為d2，然后再利用式①和式②求出Cl1和循環(huán)周期數(shù)T。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，采用5 30整數(shù)倍的原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第一折射率材料的厚度為Cl1 ； 或者，采用3飛7整數(shù)倍的原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第二折射率材料的厚度為d2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟4)為，將原子層沉積技術(shù)每一循環(huán)沉積第一折射率材料的厚度的5 20整數(shù)倍為Cl1，然后再利用式①和式②求出d2和循環(huán)周期數(shù)T，得到每個折射率層中循環(huán)周期數(shù)T以及每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度Cl1和第二折射率材料的厚度d2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟5)中，采用原子層沉積技術(shù)依次沉積折射率層，包括先沉積第一折射率層中的厚度Cl1的第一折射率材料以及厚度d2的第二折射率材料，重復(fù)沉積循環(huán)周期數(shù)T次，完成第一個折射率層的制備，然后再制備第二個折射率層，直至制備完最后一個的折射率層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，其特征在于，步驟5)中，采用三甲基鋁和H2O作為氣相前軀體制備Al2O3,四氯化鈦和H2O作為氣相前驅(qū)體制備TiO2，沉積過程中氣相前驅(qū)體的溫度均為10°C 30°C，基板的溫度為IOO0C 140。。。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用原子層沉積技術(shù)制備褶皺負濾光片的方法，包括設(shè)計一種褶皺負濾光片，得到折射率隨著厚度的分布曲線，將設(shè)計的褶皺負濾光片劃分成若干個折射率層；采用對稱膜系等效層的方法，將每個折射率層的折射率等效為一個恒值折射率；采用第一折射率材料以及第二折射率材料，將每個折射率層分成T個循環(huán)周期數(shù)，再確定每個循環(huán)周期數(shù)內(nèi)第一折射率材料的厚度d1和第二折射率材料的厚度d2；采用原子層沉積技術(shù)依次沉積折射率層，得到褶皺負濾光片。本發(fā)明利用ALD原子量級的沉積精度以及優(yōu)異的重復(fù)性，克服了當前褶皺負濾光片制備過程中極薄層監(jiān)控困難、設(shè)備復(fù)雜、花費昂貴等問題，精確控制厚度，制備褶皺負濾光片。
文檔編號G02B5/20GK103018811SQ20121053953
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者沈偉東, 李旸暉, 章岳光, 劉旭, 郝翔, 范歡歡 申請人:浙江大學(xué)