金刚石膜表面微结构红外增透性能研究

作     者：张朝阳 魏俊俊 邢忠福 彭志勇 刘金龙 陈良贤 李成明 Zhang Zhaoyang;Wei Junjun;Xing Zhongfu;Peng Zhiyong;Liu Jinlong;Chen Liangxian;Li Chengming

作者机构：北京科技大学新材料技术研究院北京100083 天津津航技术物理研究所天津300308 

基　　金：中央高校基本科研业务费(2302019FRF-GF-19-030BZ) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第2期

页      码：126-133页

摘      要：CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料,但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟,建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。基于此为指导,探讨了在具有微结构硅片表面,采用MPCVD方法复制生长出具有微结构的金刚石自支撑光学级薄膜,用于提升金刚石膜在红外波段的透过率。采用扫描电镜(SEM)观察了原始硅片和金刚石表面及微结构形貌,通过拉曼散射光谱评估了金刚石的生长质量及形核层影响,采用红外光谱仪测试了金刚石红外透过率。结果显示,单面构筑微结构后,金刚石膜在8~12μm波段的透过率可从70%提升至76%,说明表面微结构能显著提升金刚石膜的光学透过性能。非金刚石形核层以及表面微结构的完整性不足可能是导致实验结果与理论模拟结果具有一定偏差的主要原因。

主 题 词：金刚石膜 亚波长结构 红外增透 仿真模拟 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20200199

馆 藏 号：203101979...