一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器与流程

文档序号:26241242发布日期:2021-08-10 16:44阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种二氟甲烷气体检测用红外滤光片,其特征在于,包括:

基底、主膜系结构和截止膜系结构,所述主膜系结构和所述截止膜系结构分别位于所述基底的两侧;

所述主膜系结构包括:

sub/hlh2lhlhlhl2hlhlhlh2lh2l/air;

所述截止膜系结构包括:

sub/0.18(hl)50.26(hl)70.4(hl)70.55(hl)70.75(hl)81.45(0.5lh0.5l)7/air;

其中,sub表示所述基底,air表示空气,h表示四分之一波长光学厚度的ge膜层,l表示四分之一波长光学厚度的zns膜层,膜系结构式中的数字表示膜层厚度系数,膜系结构式中的指数表示膜堆重复的次数,设计波长为9400nm。

2.根据权利要求1所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片,其特征在于,

所述二氟甲烷气体检测用红外滤光片的中心波长为9400±60nm,通带宽度为460±40nm,峰值透射率大于78%,且在1500nm~8800nm和9900nm~18000nm的截止区的最大透射率小于1%。

3.根据权利要求1所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片,其特征在于,所述基底的材料包括单晶硅或单晶锗。

4.根据权利要求1所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片,其特征在于,所述基底的厚度为d1,其中,0.4mm≤d1≤0.6mm。

5.一种红外气体传感器,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片。

6.一种二氟甲烷气体检测用红外滤光片的制备方法,用于制备权利要求1-4任一项所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片,其特征在于,包括:

在真空状态下对基底进行烘烤;

在所述基底的一侧镀制主膜系结构,所述主膜系结构包括sub/hlh2lhlhlhl2hlhlhlh2lh2l/air;

在所述基底的另一侧镀制截止膜系结构,所述截止膜系结构包括sub/0.18(hl)50.26(hl)70.4(hl)70.55(hl)70.75(hl)81.45(0.5lh0.5l)7/air,其中,sub表示基底,air表示空气,h表示四分之一波长光学厚度的ge膜层,l表示四分之一波长光学厚度的zns膜层,膜系结构式中的数字表示膜层厚度系数,膜系结构式中的指数表示膜堆重复的次数,设计波长为9400nm。

7.根据权利要求6所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片的制备方法,其特征在于,

在所述基底的一侧镀制主膜系结构,包括:

在所述基底的一侧交替蒸发ge膜料和蒸发zns膜料,形成交替层叠的ge膜层和zns膜层;其中,采用电子束蒸发工艺蒸发所述ge膜料,采用电阻蒸发工艺蒸发所述zns膜料,所述ge膜层的镀膜速率为0.4nm/s~0.6nm/s,所述zns膜层的镀膜速率为1nm/s~2nm/s;

在所述基底的另一侧镀制截止膜系结构,包括:

在所述基底的另一侧交替蒸发ge膜料和蒸发zns膜料,形成交替层叠的ge膜层和zns膜层;其中,采用电子束蒸发工艺蒸发所述ge膜料,采用电阻蒸发工艺蒸发所述zns膜料,所述ge膜层的镀膜速率为0.4nm/s~0.6nm/s,所述zns膜层的镀膜速率为1nm/s~2nm/s。

8.根据权利要求6所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片的制备方法,其特征在于,在所述基底的一侧镀制主膜系结构之前,和/或,在所述基底的另一侧镀制截止膜系结构之前,还包括:

采用霍尔离子源离子轰击所述基底的待镀制的一侧表面,轰击时间为5min~15min,其中,离子源采用氩气,气体流量为15sccm~25sccm。

9.根据权利要求6所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片的制备方法,其特征在于,在所述基底的另一侧镀制截止膜系结构之后,还包括:

将所述红外滤光片放置到退火炉中退火;其中,退火温度为280℃~320℃,恒温时间为7小时~9小时,升/降温速度为0.9℃/min~1.1℃/min。

10.根据权利要求6所述的二氟甲烷气体检测用红外滤光片的制备方法,其特征在于,在真空状态下对基底进行烘烤,包括:

将所述基底放置到镀膜机真空腔室内;

对基底进行烘烤,其中,烘烤温度为200℃~250℃,烘烤时间大于120min。


技术总结
本发明公开了一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器。其中,二氟甲烷气体检测用红外滤光片包括基底以及位于基底两侧的主膜系结构和截止膜系结构,主膜系结构包括Sub/HLH2LHLHLHL2HLHLHLH2LH2L/Air,截止膜系结构包括Sub/0.18(HL)50.26(HL)70.4(HL)70.55(HL)70.75(HL)81.45(0.5LH0.5L)7/Air,其中Ge和ZnS分别作为高、低折射率材料,设计波长为9400nm。本发明实施例提供的一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器,实现了中心波长为9400nm左右的通带,满足了NDIR红外探测器检测二氟甲烷气体的使用要求。

技术研发人员:何虎;张杰;许晴;于海洋;李蕾鸣;刘盼盼
受保护的技术使用者:翼捷安全设备(昆山)有限公司
技术研发日:2021.07.12
技术公布日:2021.08.10
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