專利名稱：RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于薄膜沉積技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)及 制備方法。
背景技術(shù)：
SiC材料憑借其優(yōu)異的物理特性和機(jī)械特性，已經(jīng)成為空間用大口徑反射鏡基底 的首選材料之一。但直接拋光后的SiC基底反射鏡很難獲得較高質(zhì)量的光學(xué)表面，其表面 光學(xué)散射仍較大，無(wú)法滿足高質(zhì)量空間光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用需求，使空間光學(xué)系統(tǒng)很難達(dá)到理 想的分辨率。為解決這一矛盾，就必須要對(duì)SiC基底反射鏡進(jìn)行表面改性，設(shè)法提高其表面 的光學(xué)質(zhì)量，以滿足空間光學(xué)系統(tǒng)對(duì)高分辨率的迫切要求。所謂SiC基底表面改性就是要在SiC基底表面鍍制一層結(jié)合牢固且拋光性能良好 的相當(dāng)厚度的致密改性層，覆蓋住基底表面缺陷，然后再對(duì)致密改性層進(jìn)行光學(xué)精密拋光， 以達(dá)到獲得較高質(zhì)量的光學(xué)表面的目的。SiC基底反射鏡表面改性常用的一種方法是通過(guò) 在基底表面制備一層Si改性層進(jìn)行改性。SiC基底材料的制備方法很多，其中RB-SiC(反應(yīng)燒結(jié)SiC)是目前國(guó)內(nèi)工程上較 為常用的一種SiC反射鏡基底材料。由于制備工藝的原因，RB-SiC材料中通常含有10% 30%的游離硅，即RB-SiC基底材料由兩相成分組成(如圖1所示)。圖2所示為RB-SiC基 底表面500倍光學(xué)顯微鏡照片，深色部分為SiC材料，淺色部分為單質(zhì)Si。研究和實(shí)踐表 明，直接用離子輔助制備Si改性層的方法對(duì)RB-SiC基底進(jìn)行表面改性的效果并不是很理 想，其原因是在RB-SiC基底兩相成分上生長(zhǎng)的Si改性層不均勻(如圖3所示)，RB-SiC基 底表面Si改性層的生長(zhǎng)情況出現(xiàn)了擇優(yōu)取向，在SiC和Si兩相成份上的生長(zhǎng)情況明顯不 同，且其分布復(fù)制了原基底表面的情況。兩種情況下Si膜生長(zhǎng)的成核密度相差較大，使得 在兩相成份上生長(zhǎng)出的Si膜物理性質(zhì)出現(xiàn)差別，這直接導(dǎo)致它們拋光特性上的差異。而這 必然導(dǎo)致改性層拋光特性不佳，影響最終的改性效果。雖然直接用離子輔助制備Si改性層的方法對(duì)RB-SiC基底反射鏡的改性效果不 佳，但由于RB-SiC制備成本較低，能夠做到近凈尺寸成型，且非常適于制備復(fù)雜輕量化結(jié) 構(gòu)的大口徑反射鏡基底，這些綜合的性能優(yōu)勢(shì)決定了其在未來(lái)航天應(yīng)用中不可或缺的地 位。因此，為滿足高質(zhì)量大口徑空間光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用需求，針對(duì)RB-SiC基底本身的特性，設(shè)法 找到一種更佳的改性方法，以進(jìn)一步提高RB-SiC基底表面改性的性能是勢(shì)在必行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠進(jìn)一步提高RB-SiC基底反射鏡表 面改性效果，以獲得更高質(zhì)量的光學(xué)表面，滿足航天應(yīng)用中高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用需 求的RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)包括對(duì) RB-SiC基底表面Si相成分碳化后得到的SiC相成分，在RB-SiC基底SiC相成分12與Si相成分11碳化后得到的SiC相成分2表面制備的類金剛石膜緩沖層，在類金剛石膜緩沖層 上生長(zhǎng)的均勻致密的Si改性層。所述類金剛石膜緩沖層厚度為10 120nm。所述Si改性層厚度為15-25微米。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種上述RB-SiC基底反射鏡表面改性層 結(jié)構(gòu)的制備方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方 法包括下述步驟一、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中； 將鍍膜機(jī)的真空室抽真空至1. 0X10_3 2. 0X10_3Pa ；在200 400°C溫度范圍內(nèi)烘烤并 恒溫30 60分鐘；然后用放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行20 40 分鐘離子清洗，Ar氣體積流量為25 35sCCm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減 小到8 llsccm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為15 25sccm ；調(diào)節(jié)Kaufman離 子源使其屏極電壓在600 700V范圍內(nèi)，束流達(dá)150 170mA，將CH4電離成活性C離子及 H離子，用C離子轟擊基底表面12 18分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相 成分發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而把RB-SiC基底表面的Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜(DLC)緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分 后，保持Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量參數(shù)條件不變，繼續(xù)同時(shí) 通入Ar氣和CH4氣體10 20分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到 類金剛石膜緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至25 35sCCm，調(diào) 節(jié)Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)550 650V，束流90 1 IOmA ；在此條件下，用電子束蒸 發(fā)Si膜料的方法，在類金剛石膜緩沖層上沉積15-25微米厚的Si改性層。本發(fā)明借助離子注入手段，首先將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分，然 后再在SiC成分上生長(zhǎng)一層類金剛石膜(DLC)緩沖層，最后結(jié)合高能離子輔助手段并應(yīng)用 電子束蒸發(fā)Si膜料的方法在類金剛石膜(DLC)緩沖層上生長(zhǎng)Si改性層。由于類金剛石膜 (DLC)緩沖層表面成分和特性單一，趨于一致，因而在此基礎(chǔ)之上生長(zhǎng)的Si改性層較為致 密均勻，無(wú)明顯的擇優(yōu)取向，改善了其拋光特性。特別是由于使用了高能量的Kaufman離子 源，其離子能量可達(dá)到700eV，能夠大大提高沉積粒子的能量，從而提高其在基底表面的遷 移率，使Si改性層生長(zhǎng)得更加致密、均勻，大大改善了其表面拋光特性，使拋光后基底表面 的光學(xué)質(zhì)量得到較大提升，能夠滿足高質(zhì)量空間光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用要求，這為RB-SiC基底反 射鏡的空間應(yīng)用提供了有力的保障。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1現(xiàn)有技術(shù)的基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為RB-SiC基底表面500倍光學(xué)顯微鏡照片。圖3為現(xiàn)有技術(shù)的基底反射鏡表面改性層表面的500倍光學(xué)顯微鏡照片。
圖4為本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為采用本發(fā)明實(shí)施例3所述方法制備的RB-SiC基底反射鏡表面改性層表面 的500倍光學(xué)顯微鏡照片。圖6為采用本發(fā)明實(shí)施例3所述方法制備的RB-SiC基底反射鏡表面改性層拋光 后表面的500倍光學(xué)顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，RB-SiC基底材料由SiC相成分12和Si相成分11組成，現(xiàn)有技術(shù)是 采用直接用離子輔助制備Si改性層的方法對(duì)RB-SiC基底進(jìn)行表面改性，在RB-SiC基底兩 相成分上生長(zhǎng)的Si改性層13不均勻。如圖4所示，RB-SiC基底材料由SiC相成分12和Si相成分11組成；本發(fā)明的 RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)包括對(duì)RB-SiC基底表面Si相成分11碳化后得到的SiC 相成分2，在RB-SiC基底SiC相成分12與Si相成分11碳化后得到的SiC相成分2表面制 備的類金剛石膜緩沖層3，在類金剛石膜緩沖層3上生長(zhǎng)的均勻致密的Si改性層4。所述類金剛石膜緩沖層3厚度為10nm、30nm、50nm、90nm或120nm。所述Si改性層4厚度為15、20、19或25微米。實(shí)施例1本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下具體步驟一、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中； 將鍍膜機(jī)的真空室抽真空至1. OX 10_3Pa ；在200°C溫度范圍內(nèi)烘烤并恒溫30分鐘；然后用 放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行20分鐘離子清洗，Ar氣體積流量為 25sccm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減 小到8SCCm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為15SCCm ；調(diào)節(jié)Kaufman離子源使其屏 極電壓達(dá)到600V，束流達(dá)150mA，將CH4電離成活性C離子及H離子，用C離子轟擊基底表 面12分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相成分發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而將 RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜(DLC)緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分 后，保持Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量等參數(shù)條件不變，繼續(xù)同 時(shí)通入Ar氣和CH4氣體10分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到類 金剛石膜(DLC)緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至2kccm，調(diào)節(jié) Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)550V，束流90mA ；在此條件下，用電子束蒸發(fā)Si膜料的方 法，在類金剛石膜(DLC)緩沖層上沉積15微米厚的Si改性層。此實(shí)施例條件下所制備的Si改性層，經(jīng)拋光后表面粗糙度(rms)測(cè)試結(jié)果為 0.816nm。實(shí)施例2本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下具體步驟—、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中；將鍍膜機(jī)的真空室抽真空至1. 5X 10 ；在200°C溫度范圍內(nèi)烘烤并恒溫50分鐘；然后用 放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行40分鐘離子清洗，Ar氣體積流量為 25sccm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減 小到llsccm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為15sCCm ；調(diào)節(jié)Kaufman離子源使其 屏極電壓達(dá)到700V，束流達(dá)150mA，將CH4電離成活性C離子及氫離子，用C離子轟擊基底 表面16分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相成分發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而 將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜(DLC)緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分 后，保持Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量等參數(shù)條件不變，繼續(xù)同 時(shí)通入Ar氣和CH4氣體12分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到類 金剛石膜(DLC)緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至30sCCm，調(diào)節(jié) Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)560V，束流IOOmA ；在此條件下，用電子束蒸發(fā)Si膜料的方 法，在類金剛石膜(DLC)緩沖層上沉積20微米厚的Si改性層。此實(shí)施例條件下所制備的Si改性層，經(jīng)拋光后表面粗糙度(rms)測(cè)試結(jié)果為 0.753nm。實(shí)施例3本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下具體步驟—、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中； 將鍍膜機(jī)的真空室抽真空至1. 5 X 10 ；在300°C溫度范圍內(nèi)烘烤并恒溫40分鐘；然后用 放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行30分鐘離子清洗，Ar氣體積流量為 30sccm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減 小到lOsccm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為20sCCm ；調(diào)節(jié)Kaufman離子源使其 屏極電壓達(dá)到700V，束流達(dá)160mA，將CH4電離成活性C離子及氫離子，用C離子轟擊基底 表面15分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相成分發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而 將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜(DLC)緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分 后，保持Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量等參數(shù)條件不變，繼續(xù)同 時(shí)通入Ar氣和CH4氣體15分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到類 金剛石膜(DLC)緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至30sCCm，調(diào)節(jié) Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)600V，束流IOOmA ；在此條件下，用電子束蒸發(fā)Si膜料的方 法，在類金剛石膜(DLC)緩沖層上沉積20微米厚的Si改性層。本實(shí)施例中的工藝參數(shù)是相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)大量工藝實(shí)驗(yàn)得到的，由圖4、圖5可 以看到，Si改性層生長(zhǎng)的非常致密均勻，拋光效果非常好。此實(shí)施例條件下所制備的Si改 性層，經(jīng)拋光后表面粗糙度(rms)測(cè)試結(jié)果為0. 605nm。實(shí)施例4
本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下具體步驟一、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中； 將鍍膜機(jī)的真空室抽真空至2. OX 10_3Pa ；在400°C溫度范圍內(nèi)烘烤并恒溫60分鐘；然后用 放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行40分鐘離子清洗，Ar氣體積流量為 35sccm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減 小到llsccm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為25sCCm ；調(diào)節(jié)Kaufman離子源使其 屏極電壓達(dá)到800V，束流達(dá)170mA，將CH4電離成活性C離子及氫離子，用C離子轟擊基底 表面18分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相成分發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而 將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜(DLC)緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分 后，保持Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量等參數(shù)條件不變，繼續(xù)同 時(shí)通入Ar氣和CH4氣體15分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到類 金剛石膜(DLC)緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至3kccm，調(diào)節(jié) Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)650V，束流IlOmA;在此條件下，用電子束蒸發(fā)Si膜料的方 法，在類金剛石膜(DLC)緩沖層上沉積19微米厚的Si改性層。此實(shí)施例條件下所制備的Si改性層，經(jīng)拋光后表面粗糙度(rms)測(cè)試結(jié)果為 0.837nm。實(shí)施例5本發(fā)明的RB-SiC基底反射鏡結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下具體步驟一、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中； 將鍍膜機(jī)的真空室抽真空至1. 7X 10 ；在350°C溫度范圍內(nèi)烘烤并恒溫55分鐘；然后用 放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行23分鐘離子清洗，Ar氣體積流量為 31sccm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減 小到llsccm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為21sCCm ；調(diào)節(jié)Kaufman離子源使其 屏極電壓達(dá)到750V，束流達(dá)160mA，將CH4電離成活性C離子及氫離子，用C離子轟擊基底 表面16分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相成分發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而 將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜(DLC)緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分 后，保持Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量等參數(shù)條件不變，繼續(xù)同 時(shí)通入Ar氣和CH4氣體14分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到類 金剛石膜(DLC)緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至3kccm，調(diào)節(jié) Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)620V，束流95mA ；用電子束蒸發(fā)Si膜料的方法，在類金剛 石膜(DLC)緩沖層上沉積25微米厚的Si改性層。此實(shí)施例條件下所制備的Si改性層，經(jīng)拋光后表面粗糙度(rms)測(cè)試結(jié)果為 0. 728nm0
權(quán)利要求
1.一種RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)，其特征在于包括對(duì)RB-SiC基底表面Si相 成分碳化后得到的SiC相成分O)，在RB-SiC基底SiC相成分(1 與Si相成分(11)碳化 后得到的SiC相成分( 表面制備的類金剛石膜緩沖層(3)，在類金剛石膜緩沖層C3)上生 長(zhǎng)的均勻致密的Si改性層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)，其特征在于所述類金剛 石膜緩沖層⑶厚度為10 120nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 Si改性層(4)厚度為15-25微米。
4.一種如權(quán)利要求1所述RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于 包括下述步驟一、鍍膜條件準(zhǔn)備將RB-SiC基底固定于鍍膜機(jī)工件夾具上，Si粒盛裝于坩堝中；將鍍 膜機(jī)的真空室抽真空至1. 0X10_3 2. 0X10_3pa ；在200 400°C溫度范圍內(nèi)烘烤并恒溫 30 60分鐘；然后用放置于鍍膜機(jī)內(nèi)的Kaufman離子源充Ar氣對(duì)基底進(jìn)行20 40分鐘 離子清洗，Ar氣體積流量為25 35sCCm ；二、碳化RB-SiC基底表面Si相成分調(diào)節(jié)Kaufman離子源使Ar氣的體積流量減小到 8 llsccm，同時(shí)將CH4氣體通入，CH4氣體體積流量為15 25sccm ；調(diào)節(jié)Kaufman離子源 使其屏極電壓在600 700V范圍內(nèi)，束流達(dá)150 170mA，將CH4電離成活性C離子及H離 子，用C離子轟擊基底表面12 18分鐘，使C離子注入基底表面，與基底表面的Si相成分 發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成SiC，從而把RB-SiC基底表面的Si相成分碳化成SiC成分；三、制備類金剛石膜緩沖層將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分后，保持 Kaufman離子源屏極電壓、束流、Ar氣流量及CH4氣體流量參數(shù)條件不變，繼續(xù)同時(shí)通入Ar 氣和CH4氣體10 20分鐘，多余的C離子在基底表面SiC成分之上聚集生長(zhǎng)得到類金剛 石膜緩沖層；四、制備Si改性層停止通入CH4氣體，將Ar氣體積流量調(diào)節(jié)至25 3kccm，調(diào)節(jié) Kaufman離子源使其屏極電壓達(dá)550 650V，束流90 IlOmA ；在此條件下，用電子束蒸發(fā) Si膜料的方法，在類金剛石膜緩沖層上沉積15-25微米厚的Si改性層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于所 述步驟一中，真空室抽真空至1. OX 10’a ；烘烤溫度為200°C，恒溫30分鐘；在Ar氣體積 流量為25sCCm的條件下對(duì)基底進(jìn)行20分鐘離子清洗；所述步驟二中，Ar氣的體積流量為8SCCm，CH4氣體體積流量為15sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為600V，束流為150mA，用C離子轟擊基底表面12分鐘；所述步驟三中，Ar氣的體積流量為8SCCm，CH4氣體體積流量為15sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為600V，束流為150mA，同時(shí)通入Ar氣和CH4氣體10分鐘；所述步驟四中，Ar氣體積流量為25SCCm，Kaufman離子源屏極電壓為550V，束流90mA ； 在類金剛石膜緩沖層上沉積15微米厚的Si改性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于所 述步驟一中，真空室抽真空至1. 5 X 10 ；烘烤溫度為200°C，恒溫50分鐘；在Ar氣體積 流量為25sCCm的條件下對(duì)基底進(jìn)行40分鐘離子清洗；所述步驟二中，Ar氣的體積流量為llsccm，CH4氣體體積流量為15sCCm ；Kaufman離子源屏極電壓為700V，束流為150mA，用C離子轟擊基底表面16分鐘；所述步驟三中，Ar氣的體積流量為llsccm，CH4氣體體積流量為15sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為700V，束流為150mA，同時(shí)通入Ar氣和CH4氣體16分鐘；所述步驟四中，Ar氣體積流量為30SCCm，Kaufman離子源屏極電壓為560V，束流IOOmA ； 在類金剛石膜緩沖層上沉積20微米厚的Si改性層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于所 述步驟一中，真空室抽真空至1. 5 X 10 ；烘烤溫度為300°C，恒溫40分鐘；在Ar氣體積 流量為30sCCm的條件下對(duì)基底進(jìn)行30分鐘離子清洗；所述步驟二中，Ar氣的體積流量為lOsccm，CH4氣體體積流量為20sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為700V，束流為160mA，用C離子轟擊基底表面15分鐘；所述步驟三中，Ar氣的體積流量為lOsccm，CH4氣體體積流量為20sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為700V，束流為160mA，同時(shí)通入Ar氣和CH4氣體15分鐘；所述步驟四中，Ar氣體積流量為30SCCm，Kaufman離子源屏極電壓為600V，束流IOOmA ； 在類金剛石膜緩沖層上沉積20微米厚的Si改性層。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于所 述步驟一中，真空室抽真空至2. OX ；烘烤溫度為400°C，恒溫60分鐘；在Ar氣體積 流量為35sCCm的條件下對(duì)基底進(jìn)行40分鐘離子清洗；所述步驟二中，Ar氣的體積流量為llsccm，CH4氣體體積流量為25sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為800V，束流為170mA，用C離子轟擊基底表面18分鐘；所述步驟三中，Ar氣的體積流量為llsccm，CH4氣體體積流量為25sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為800V，束流為170mA，同時(shí)通入Ar氣和CH4氣體15分鐘；所述步驟四中，Ar氣體積流量為35SCCm，Kaufman離子源屏極電壓為650V，束流1 IOmA ； 在類金剛石膜緩沖層上沉積19微米厚的Si改性層。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于所 述步驟一中，真空室抽真空至1. 7 X KT3Pa ；烘烤溫度為350°C，恒溫55分鐘；在Ar氣體積 流量為31Sccm的條件下對(duì)基底進(jìn)行23分鐘離子清洗；所述步驟二中，Ar氣的體積流量為llsccm，CH4氣體體積流量為2Isccm ；Kaufman離子 源屏極電壓為750V，束流為160mA，用C離子轟擊基底表面16分鐘；所述步驟三中，Ar氣的體積流量為llsccm，CH4氣體體積流量為21sCCm ；Kaufman離子 源屏極電壓為750V，束流為160mA，同時(shí)通入Ar氣和CH4氣體14分鐘；所述步驟四中，Ar氣體積流量為35SCCm，Kaufman離子源屏極電壓為620V，束流95mA ； 在類金剛石膜緩沖層上沉積25微米厚的Si改性層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種RB-SiC基底反射鏡表面改性層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括對(duì)RB-SiC基底表面Si相成分碳化后得到的SiC相成分，在RB-SiC基底SiC相成分與Si相成分碳化后得到的SiC相成分表面制備的類金剛石膜緩沖層，在類金剛石膜緩沖層上生長(zhǎng)的均勻致密的Si改性層。本發(fā)明借助離子注入手段，首先將RB-SiC基底表面Si相成分碳化成SiC成分，然后再在SiC成分上生長(zhǎng)一層類金剛石膜緩沖層，最后借助高能離子輔助手段在類金剛石膜緩沖層上生長(zhǎng)Si改性層，Si改性層較為致密均勻，大大改善了其拋光特性，使拋光后基底表面的光學(xué)質(zhì)量得到較大提升，為RB-SiC基底反射鏡的空間應(yīng)用提供了有力的保障。
文檔編號(hào)C23C14/02GK102094179SQ20101061435
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者申振峰, 高勁松 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所