CN114196927A - 基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114196927A CN114196927A CN202111417265.8A CN202111417265A CN114196927A CN 114196927 A CN114196927 A CN 114196927A CN 202111417265 A CN202111417265 A CN 202111417265A CN 114196927 A CN114196927 A CN 114196927A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sputtering
- silicon dioxide
- ultraviolet
- sapphire substrate
- antireflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 69
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 158
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 84
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 78
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims abstract description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 22
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 4
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/10—Glass or silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3457—Sputtering using other particles than noble gas ions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5873—Removal of material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法,所述制备方法包括:应用磁控溅射工艺在蓝宝石基底的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜,获得所述紫外增透玻璃;其中,所述磁控溅射工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中向溅射腔室内通入氧气。本发明的技术方案,在磁控溅射二氧化硅增透膜的工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中通入氧气,利用高温氧化方法,抑制二氧化硅薄膜生长过程中化学断键的行程,降低二氧化硅膜层深能级缺陷,提高二氧化硅膜层的深紫外透过率,特别是对于200nm~280nm波段的紫外光的透过率。
Description
技术领域
本发明属于增透光学元件技术领域,具体涉及一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
紫外光源广泛应用于紫外固化、导弹预警、生物医疗、生物探测、非视距保密通信、光催化、杀菌净化等领域。特别是波长为200nm~280nm的深紫外光,可以有效破坏微生物的DNA,被日渐广泛地应用在医疗和健康领域。然而,200nm~280nm波段的紫外光的能量为4.4eV~6.2eV,普通玻璃的禁带宽度小于4.4eV,由于深紫外光光子能量大于普通玻璃禁带宽度,能激发价带电子跃迁到导带,能量会被吸收,所以该波段的紫外光很难透过普通玻璃,因此需要采用禁带宽度更大的石英玻璃或蓝宝石玻璃。蓝宝石玻璃相对于石英玻璃具有紫外光透过率高、硬度高、切割加工成品率高、耐磨等优点而应用更为广泛。
对于紫外光源,提高出光窗口的出光率,是提高光源发光效率从而降低因器件发热进而引起器件老化失效问题的关键。因此,如何进一步提高蓝宝石衬底玻璃对于紫外光的透过率,是需要解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足,本发明提供一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法,以解决如何提高蓝宝石衬底玻璃对于紫外光的透过率的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的制备方法,所述制备方法包括:应用磁控溅射工艺在蓝宝石基底的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜,获得所述紫外增透玻璃;其中,所述磁控溅射工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中向溅射腔室内通入氧气。
具体地,所述制备方法包括以下步骤:
S10、将蓝宝石基底置于溅射腔室的样品台上并放入二氧化硅靶材;
S20、对溅射腔室进行抽真空后通入氩气使所述溅射腔室达到预定压强;
S30、将溅射功率设置在第一溅射功率,对所述二氧化硅靶材进行预溅射;
S40、将溅射功率提升至第二溅射功率并将蓝宝石基底加热至预定温度,向所述溅射腔室通入氧气并调节氩气流量使得溅射腔室保持为所述预定压强;
S50、将所述蓝宝石基底的上表面旋转朝向所述二氧化硅靶材,打开样品台和靶材之间的挡板,在所述蓝宝石基底的上表面溅射沉积一层二氧化硅增透膜;
S60、参照步骤S40和S50的工艺,在所述蓝宝石基底的下表面溅射沉积另一层二氧化硅增透膜,制备获得所述紫外增透玻璃。
具体地,所述步骤S20中对溅射腔室进行抽真空至真空度为5×10-4Pa以下,所述预定压强为0.2Pa~1Pa。
具体地,所述步骤S30中,所述第一溅射功率为100W~180W,预溅射时间为10min~30min。
具体地,所述步骤S40中,所述第二溅射功率为200W~500W,所述预定温度为300℃~450℃,向所述溅射腔室通入氧气的流量为1sccm~5sccm。
具体地,所述步骤S50中,制备获得的二氧化硅增透膜的厚度为60nm~80nm。
具体地,所述制备方法还包括:采用刻蚀液对位于所述蓝宝石基底的上表面和下表面的二氧化硅增透膜进行刻蚀处理以增加其表面粗糙度,以降低所述二氧化硅增透膜的折射率。
本发明的另一方面是提供一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃,其中,采用如上所述的制备方法制备获得。
进一步地,本发明还提供了如上所述的基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的应用,将所述紫外增透玻璃用于作为紫外发光芯片的出光窗口玻璃。
具体地,所述紫外发光芯片发出的光源的波长为200nm~280nm。
本发明实施例提供的基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法,应用磁控溅射工艺在蓝宝石基底的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜,由此提升了蓝宝石玻璃对于紫外光的透过率。其中,在磁控溅射二氧化硅增透膜的工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中通入氧气,利用高温氧化方法,抑制二氧化硅薄膜生长过程中化学断键的行程,降低二氧化硅膜层深能级缺陷,提高二氧化硅膜层的深紫外透过率,特别是对于200nm~280nm波段的紫外光的透过率。
附图说明
图1是本发明实施例中的紫外增透玻璃的结构示意图;
图2是本发明实施例中的紫外增透玻璃样品的光线透过率曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的,并且本发明并不限于这些实施方式。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明实施例首先提供了一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃,如图1所示,所述紫外增透玻璃包括蓝宝石基底1以及在蓝宝石基底1的上表面和下表面分别溅射沉积形成的二氧化硅增透膜2。
如上所述的紫外增透玻璃,通过在蓝宝石基底1的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜2,由此提升了蓝宝石玻璃对于紫外光的透过率。
在具体的方案中,所述蓝宝石基底1的厚度可以选择为0.1mm~1mm,所述二氧化硅增透膜2的厚度可以选择为60nm~80nm。
本发明实施例还提供了一种如上所述的基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的制备方法,结合图1的结构示意图,所述制备方法包括:应用磁控溅射工艺在蓝宝石基底1的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜2,获得所述紫外增透玻璃。其中,所述磁控溅射工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中向溅射腔室内通入氧气。
基于以上的制备方法,在磁控溅射二氧化硅增透膜的工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中通入氧气,利用高温氧化方法,抑制二氧化硅薄膜生长过程中氧空位缺陷,降低二氧化硅膜层深能级缺陷,提高二氧化硅膜层的深紫外透过率,特别是对于200nm~280nm波段的紫外光的透过率。
在具体的技术方案,所述基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的制备方法包括以下步骤:
S10、将蓝宝石基底置于溅射腔室的样品台上并放入二氧化硅靶材。
首先进行准备工作:包括清洁磁控溅射腔室、清洗蓝宝石基底以及打磨二氧化硅靶材表面,之后对蓝宝石基底以及靶材进行安装检查工作。
S20、对溅射腔室进行抽真空后通入氩气使所述溅射腔室达到预定压强。
具体地,首先对溅射腔室进行抽真空至真空度为5×10-4Pa以下,然后通入氩气使所述溅射腔室达到预定压强,所述预定压强为0.2Pa~1Pa,例如是0.2Pa、0.3Pa、0.4Pa、0.5Pa、0.6Pa、0.7Pa、0.8Pa、0.9Pa或1Pa,优选是0.4Pa~0.6Pa。
S30、将溅射功率设置在第一溅射功率,对所述二氧化硅靶材进行预溅射。
具体地,将磁控溅射设备的溅射功率设置在第一溅射功率,所述第一溅射功率为100W~180W,对所述二氧化硅靶材进行预溅射,预溅射时间为10min~30min。其中,第一溅射功率例如是100W、110W、120W、150W、160W或180W,预溅射时间例如是10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min或30min。在一个优选的方案中,所述第一溅射功率为150W,预溅射时间为20min。
S40、将溅射功率提升至第二溅射功率并将蓝宝石基底加热至预定温度,向所述溅射腔室通入氧气并调节氩气流量使得溅射腔室保持为所述预定压强。
具体地,所述第二溅射功率为200W~500W,所述预定温度为300℃~450℃,向所述溅射腔室通入氧气的流量为1sccm~5sccm。其中,第二溅射功率例如是200W、210W、250W、280W、300W、350W、400W、450W、480W或500W,所述预定温度例如是300℃、320℃、350℃、380℃、390℃、400℃、420℃、或450℃,通入氧气的流量例如是1sccm、2sccm、3sccm、4sccm或5sccm。在一个优选的方案中,所述第二溅射功率为300W,所述预定温度为390℃,通入氧气的流量为2sccm。
S50、将所述蓝宝石基底的上表面旋转朝向所述二氧化硅靶材,打开样品台和靶材之间的挡板,在所述蓝宝石基底的上表面溅射沉积一层二氧化硅增透膜。
具体地,步骤S50中的溅射时间为15min左右,制备获得的二氧化硅增透膜的厚度为60nm~80nm。
S60、参照步骤S40和S50的工艺,在所述蓝宝石基底的下表面溅射沉积另一层二氧化硅增透膜,制备获得所述紫外增透玻璃。
在优选的方案中,所述制备方法还包括步骤S70:采用刻蚀液对位于所述蓝宝石基底的上表面和下表面的二氧化硅增透膜进行刻蚀处理以增加其表面粗糙度,以降低所述二氧化硅增透膜的折射率。
由于蓝宝石折射率为1.76,而磁控溅射生长的二氧化硅薄膜的折射率通常是大于1.4,通常是在1.45以上。根据理论计算,二氧化硅增透膜的折射率需要达到1.3~1.4之间可以使得增透减反性能达到最佳。在本发明以上实施例中,在应用磁控溅射工艺制备获得二氧化硅增透膜后,对采用刻蚀液其表面进行刻蚀处理增加表面粗糙度,降低表面反射,可以降低所述二氧化硅增透膜的折射率,使得制备获得的二氧化硅增透膜的折射率趋近于1.4,由此可以进一步提升所述紫外增透玻璃对深紫外波段的透射率。
在具体的方案中,所述刻蚀液例如是氢氟酸溶液,或者是氟化铵与盐酸的混合溶液。
基于以上实施例提供的所述基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法,本发明实施例还提供了如上所述的基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的应用,具体是将所述紫外增透玻璃用于作为紫外发光芯片的出光窗口玻璃。
在优选的方案中,所述紫外发光芯片发出的光源的波长为200nm~280nm。
实施例1
本实施例提供一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的制备方法及其制备获得的紫外增透玻璃。具体如下:
一、准备工作:清洁磁控溅射腔室及打磨二氧化硅靶材表面,之后对靶材进行安装检查工作。
二、清洗待镀膜的蓝宝石基底:先用无尘纸蘸取去污粉洗液对其进行粗洗并用去离子水冲净后,然后采用20%浓度的氢氧化钠溶液浸泡20min除碱后置于去离子水中超声清洗5min,之后用***吹干后放入烘箱中热处理烘干。
三、将清洗完毕的蓝宝石玻璃放入特定镀膜支架上,之后放入磁控溅射腔室内部镀膜台上,并将镀膜台公转至溅射靶位正对面,将挡板旋转至待溅射靶材正上方,以减少后续预溅射靶材对镀膜面的污染。
四、对磁控溅射腔室进行抽真空至真空度为5×10-4Pa以下。
五、正式镀膜前先通过氩气对腔体进行三次清洗,之后将氩气流速调至20sccm,将腔体气压调至0.5Pa,射频溅射功率调至150W对二氧化硅靶材进行预溅射20min,以去除靶材表面杂质。
六、预溅射结束后将溅射功率调至300W,并打开样品台加热电源将蓝宝石基底的温度加热至390℃,然后打开氧气阀门将流速调至2sccm,重新调整气压至使腔室内的气压稳定在0.5Pa,等待基底温度升温至390℃并稳定15min。
七、待溅射功率及基底温度稳定后将样品台转至溅射靶材上方,开启二氧化硅靶材与样品台之间的挡板,开始在蓝宝石基底的表面上溅射二氧化硅薄膜。本实施例中溅射厚度为70nm。
八、溅射结束后冷却至100℃以内后将样品取出,重复上述步骤六和步骤七,在蓝宝石基底的另一面接着镀上同样厚度的二氧化硅薄膜。
基于以上的制备工艺步骤,本实施例制备获得基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃,记为样品1。
实施例2
本实施例提供一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的制备方法及其制备获得的紫外增透玻璃。具体如下:
参照实施例1的步骤一至步骤八,制备获得基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃样品,在此基础上,本实施例还进行如下的工艺步骤九。
九、将步骤八获得的紫外增透玻璃样品置于10%的氢氟酸溶液中刻蚀50s,然后取出洗净吹干,制备获得本实施例的基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃,记为样品2。
对实施例1制备获得的样品1以及实施例2制备获得的样品2以及表面未设置二氧化硅增透膜的蓝宝石基底(样品3)进行紫外波段透射测试,测试结果参见图2的光线透过率曲线图。
从图2可以获知:(1)、本发明实施例制备获得的紫外增透玻璃(样品1和样品2)相比于单纯的蓝宝石基底(样品3),在200nm~800nm波段内,光线的透过率得到明显的提升。(2)、在200nm~340nm的紫外波段,光线的透过率得到大幅度的提升;尤其是对于200nm~280nm这一深紫外的目标波段,透过率的提升最为显著。(3)、对于200nm~280nm深紫外波段,本发明实施例2的紫外增透玻璃(样品2)相比于实施例1的紫外增透玻璃(样品1)具有更高的透过率,因此,本发明的技术方案中,在溅射沉积二氧化硅增透膜之后,采用刻蚀液对二氧化硅增透膜进行刻蚀处理以增加其表面粗糙度,可以进一步提高其对于200nm~280nm深紫外波段的透过率。
综上所述,基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法,应用磁控溅射工艺在蓝宝石基底的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜,由此提升了蓝宝石玻璃对于紫外光的透过率。其中,在磁控溅射二氧化硅增透膜的工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中通入氧气,利用高温氧化方法,抑制二氧化硅薄膜生长过程中氧空位缺陷,降低二氧化硅膜层深能级缺陷,提高二氧化硅膜层的深紫外透过率,特别是对于200nm~280nm波段的紫外光的透过率。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:应用磁控溅射工艺在蓝宝石基底的上表面和下表面分别溅射沉积二氧化硅增透膜,获得所述紫外增透玻璃;
其中,所述磁控溅射工艺中,以二氧化硅为靶材并且在溅射沉积的过程中向溅射腔室内通入氧气。
2.根据权利要求1所述的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
S10、将蓝宝石基底置于溅射腔室的样品台上并放入二氧化硅靶材;
S20、对溅射腔室进行抽真空后通入氩气使所述溅射腔室达到预定压强;
S30、将溅射功率设置在第一溅射功率,对所述二氧化硅靶材进行预溅射;
S40、将溅射功率提升至第二溅射功率并将蓝宝石基底加热至预定温度,向所述溅射腔室通入氧气并调节氩气流量使得溅射腔室保持为所述预定压强;
S50、将所述蓝宝石基底的上表面旋转朝向所述二氧化硅靶材,打开样品台和靶材之间的挡板,在所述蓝宝石基底的上表面溅射沉积一层二氧化硅增透膜;
S60、参照步骤S40和S50的工艺,在所述蓝宝石基底的下表面溅射沉积另一层二氧化硅增透膜,制备获得所述紫外增透玻璃。
3.根据权利要求2所述的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤S20中对溅射腔室进行抽真空至真空度为5×10-4Pa以下,所述预定压强为0.2Pa~1Pa。
4.根据权利要求2所述的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤S30中,所述第一溅射功率为100W~180W,预溅射时间为10min~30min。
5.根据权利要求2所述的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤S40中,所述第二溅射功率为200W~500W,所述预定温度为300℃~450℃,向所述溅射腔室通入氧气的流量为1sccm~5sccm。
6.根据权利要求2所述的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤S50中,制备获得的二氧化硅增透膜的厚度为60nm~80nm。
7.根据权利要求1-6任一所述的紫外增透玻璃的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:采用刻蚀液对位于所述蓝宝石基底的上表面和下表面的二氧化硅增透膜进行刻蚀处理以增加其表面粗糙度,以降低所述二氧化硅增透膜的折射率。
8.一种基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃,其特征在于,采用如权利要求1-7任一所述的制备方法制备获得。
9.如权利要求8所述的基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃的应用,将所述紫外增透玻璃用于作为紫外发光芯片的出光窗口玻璃。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述紫外发光芯片发出的光源的波长为200nm~280nm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111417265.8A CN114196927B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111417265.8A CN114196927B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114196927A true CN114196927A (zh) | 2022-03-18 |
CN114196927B CN114196927B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=80649050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111417265.8A Active CN114196927B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114196927B (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101734864A (zh) * | 2009-12-14 | 2010-06-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种稿台玻璃表面蓝宝石保护膜的制备方法 |
CN102407623A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-04-11 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种锂离子电池用复合隔膜的制备方法 |
CN102645697A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-08-22 | 孔令华 | 一种成像光谱滤光片及其制备技术 |
CN103287010A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-09-11 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 蓝宝石红外窗口用氧化钇/二氧化硅增透保护膜及其制备方法 |
CN103681898A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 南京大学 | 基于SiO2/Si3N4分布式布拉格反射镜的紫外带通滤波器及制备 |
CN103936297A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 江南大学 | 一种超双疏增透玻璃表面层及其制备方法 |
CN105819703A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-08-03 | 江苏新浦电子科技有限公司 | 一种具有消影功能的电容式触摸屏用导电玻璃的制备方法 |
CN107162438A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-15 | 合肥市惠科精密模具有限公司 | 一种tft‑lcd玻璃基板双面镀膜的方法 |
CN108957598A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-07 | 李志刚 | 可见光区域二氧化硅双纳米空心球冠状结构增透膜及其制备方法 |
CN110504229A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 深圳先进技术研究院 | 一种高导热材料及其制备方法和应用 |
KR102090162B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-03-17 | 공주대학교 산학협력단 | 고투과율, 고경도 특성의 디스플레이용 커버 글래스 및 그의 제조방법 |
CN111490133A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaN基LED蓝绿光外延片表面粗化的生长方法 |
CN111690904A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-22 | 国家纳米科学中心 | 一种耐高温减反光学膜及其制备方法和用途 |
-
2021
- 2021-11-25 CN CN202111417265.8A patent/CN114196927B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101734864A (zh) * | 2009-12-14 | 2010-06-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种稿台玻璃表面蓝宝石保护膜的制备方法 |
CN102407623A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-04-11 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种锂离子电池用复合隔膜的制备方法 |
CN102645697A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-08-22 | 孔令华 | 一种成像光谱滤光片及其制备技术 |
CN103287010A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-09-11 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 蓝宝石红外窗口用氧化钇/二氧化硅增透保护膜及其制备方法 |
CN103681898A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 南京大学 | 基于SiO2/Si3N4分布式布拉格反射镜的紫外带通滤波器及制备 |
CN103936297A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 江南大学 | 一种超双疏增透玻璃表面层及其制备方法 |
CN105819703A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-08-03 | 江苏新浦电子科技有限公司 | 一种具有消影功能的电容式触摸屏用导电玻璃的制备方法 |
CN107162438A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-15 | 合肥市惠科精密模具有限公司 | 一种tft‑lcd玻璃基板双面镀膜的方法 |
CN110504229A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 深圳先进技术研究院 | 一种高导热材料及其制备方法和应用 |
CN108957598A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-07 | 李志刚 | 可见光区域二氧化硅双纳米空心球冠状结构增透膜及其制备方法 |
KR102090162B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-03-17 | 공주대학교 산학협력단 | 고투과율, 고경도 특성의 디스플레이용 커버 글래스 및 그의 제조방법 |
CN111490133A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaN基LED蓝绿光外延片表面粗化的生长方法 |
CN111690904A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-22 | 国家纳米科学中心 | 一种耐高温减反光学膜及其制备方法和用途 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114196927B (zh) | 2024-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109545657A (zh) | 一种改善碳化硅衬底上生长的氧化镓薄膜的方法 | |
CN111574071B (zh) | 一种高透过宽色系盖板玻璃的制备方法 | |
WO2017045398A1 (zh) | 一种二氧化钒薄膜低温沉积方法 | |
CN109136859A (zh) | 一种制备高透光率氧化镓薄膜的方法 | |
CN112410743B (zh) | 一种多孔透明导电膜的制备方法 | |
CN112376034A (zh) | 一种带光学增透膜的金刚石制备方法 | |
CN105091377A (zh) | 一种太阳能选择性吸收涂层及其制备方法 | |
CN105951051A (zh) | 一种倾斜溅射工艺制备渐变折射率减反射膜的方法 | |
CN103243305A (zh) | 一种二次电子发射薄膜的制备方法 | |
CN111621756B (zh) | 一种室温溅射制备晶态透明氧化铝薄膜的方法 | |
CN113862616B (zh) | 一种增透抗uv车载显示面板的一次镀膜成型方法 | |
CN112813391B (zh) | 一种超宽波段红外长波通截止滤光膜制备方法 | |
CN114196927B (zh) | 基于蓝宝石基底的紫外增透玻璃及其制备方法和应用 | |
TWI656231B (zh) | Method for preparing polycrystalline aluminum nitride high reflection mirror | |
CN112981347B (zh) | 一种酸处理的二氧化钒薄膜的制备方法 | |
KR20150021776A (ko) | 광투과율이 우수한 반사방지막의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 반사방지막 | |
TWI433948B (zh) | A radio frequency plasma assisted pulsed laser deposition system and a method for preparing a thin film from its system | |
CN102242339A (zh) | 一种氧稳定氟化钇薄膜的制备方法 | |
CN112919822A (zh) | 基于刻蚀辅助机制的石墨烯玻璃制备方法 | |
CN112553585A (zh) | 一种聚甲基丙烯酸甲酯基底介质增透膜及其制备方法 | |
CN111139439A (zh) | 一种在大面积衬底上磁控溅射制备薄膜的方法 | |
Kim | The properties of multi-layered optical thin films fabricated by pulsed DC magnetron sputtering | |
CN116040961B (zh) | 一种减少观测角度影响的结构蓝色玻璃的制备方法 | |
CN114465086B (zh) | 一种dfb激光器光学膜的制备方法 | |
CN114369805B (zh) | 一种磁控溅射制备高表面质量HfO2基混合薄膜的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |