一种渐变折射率减反射膜的制备方法

摘要

本发明设计一种渐变折射率减反射膜的制备方法，其特征在于包括在光学基片上镀铝膜，根据渐变折射率减反射膜的应用场合要求，设定拟制备的渐变折射率减反膜的层数、每层折射率和厚度；然后根据确定每层所需的阳极氧化深度、每层所需的阳极氧化时间、各层多孔氧化铝孔隙率值和定每层多孔氧化铝在阳极氧化后进行化学刻蚀的时间，根据上述参数反复进行阳极氧化和化学刻蚀，最后氧化退火；本发明在制备过程中可以通过精确控制阳极氧化和化学刻蚀的时间来控制不同膜层的厚度和折射率，可得到任意层数的折射率连续变化的减反射薄膜，因此，在可见和红外波段有很好的宽谱减反射效果。

主权项

一种渐变折射率减反射膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤步骤1、在光学基片上镀铝膜：采用磁控溅射法或电子束蒸发法在光学基片上镀上厚度为100nm～10μm的铝膜；步骤2、根据渐变折射率减反射膜的应用场合要求，设定拟制备的渐变折射率减反膜的层数为n，每层折射率从第1层到第n层分别为f₁......f_n，每层厚度从第1层到第n层分别为d₁......d_n；然后根据以拟制备的渐变折射率减反射膜各层厚度确定每层所需的阳极氧化深度D_x＝d_x以及每层所需的阳极氧化时间t_x＝D_X/v₁，其中1≤x≤n，v₁为阳极氧化时多孔氧化铝膜的生长速度；再然后以拟制备的渐变折射率减反射膜的各层折射率计算各层多孔氧化铝孔隙率值P_x＝1‑(f_x²‑1)/(f²‑1)，其中1≤x≤n，f为致密氧化铝的折射率；再然后以多孔氧化铝的阳极氧化电压U和每层多孔氧化铝孔隙率P_x与每层多孔氧化铝的纳米孔半径R_x的经验公式P_x＝(2R_x/2.25U)²来确定每层多孔氧化铝的纳米孔半径R_x；最后依据每层多孔氧化铝膜的纳米孔半径R_x来确定每层多孔氧化铝在阳极氧化后进行化学刻蚀的时间T_x＝(2R_x‑2R_x+1)/v₂，v₂为化学刻蚀的速率；步骤3、阳极氧化：将步骤1中得到的镀有铝膜的光学基片，浸在温度为5～20℃和浓度为0.1M～0.5M的草酸溶液中，进行阳极氧化，氧化时间为t₁，氧化深度为D₁；步骤4、化学刻蚀：将步骤3氧化后的样品用蒸馏水洗干净后，浸在浓度为1％～10％温度为20～50℃的磷酸溶液中进行化学刻蚀，刻蚀时间为T₁；步骤5、重复步骤3、步骤4n‑1次，每次阳极氧化的时间分别为t₂......t_n，每次阳极氧化深度分别为D₂...D_n，每次化学刻蚀时间分别为T₂……T_n；步骤6、氧化退火：将经过步骤5得到的样品洗干净后晾干，放入电炉中，退火氧化，退火氧化温度为500～600摄氏度，时间为1～5小时后取出，即获得镀制有渐变折射率减反射膜的光学基片样品。