一种纳米金属颗粒分散氧化物光学薄膜制备方法

摘要

本发明提供了一种制备具有纳米层状结构的纳米金属颗粒分散氧化物非线性光学薄膜的制备方法。其特征在于：在离子溅射设备同时安装金属和氧化物溅射靶，在每个溅射靶和基板前分别设置遮板，通过对金属和氧化物的沉积速度的单独控制，实现对金属颗粒的粒度、分散状态、膜层厚度参数的精密控制；具体步骤为：分别制备纳米颗粒单层膜，氧化物颗粒单层膜，之后，两者交替沉积，制成层状结构薄膜；在沉积过程中直接将直径2～50nm的金属颗粒均匀地分散在氧化物基体中。其中纳米金属颗粒为Au，Ag，Cu，氧化物为SiO₂，TiO₂，BaTiO₂。其优点在于：此种多层薄膜，在特定的波长处可观察到吸收峰，具有优良的非线形光学特性。

主权项

1、一种纳米金属颗粒分散氧化物光学薄膜制备方法，其特征在于：在等离子溅射设备同时安装金属和氧化物溅射靶，在每个溅射靶和基板前分别设置遮板，通过对金属和氧化物的沉积速度的单独控制，实现对金属颗粒的粒度、分散状态、膜层厚度参数的精密控制；具体步骤为：分别制备纳米金属颗粒单层膜，氧化物颗粒单层膜，之后，两者交替沉积，制成层状结构薄膜；在沉积过程中直接将直径2～50nm的金属颗粒均匀地分散在氧化物基体中；所述的纳米金属颗粒为Au，Ag，Cu，氧化物为SiO2，TiO2，BaTiO2；制备工艺参数为：a、纳米金属颗粒材料多层非线性光学薄膜的制备工艺参数：基体压力为1×10-5～5×10-4Pa，成膜压力为0.1～1Pa；纳米金属颗粒层成膜工艺参数是为氩气流量为5～30立方厘米/分钟，氧气流量为5～10立方厘米/分钟，溅射靶的功率为50～300W，高周波电感线圈功率为50～300W，成膜时间为50～300秒；b、氧化物纳米层成膜工艺参数：为氩气流量为5～30立方厘米/分钟，氧气流量为5～10立方厘米/分钟，溅射靶的功率为50～300W，高周波电感线圈功率为50～300W，成膜时间为5～60分钟。