一种非铝基深紫外偏振反射镜及其制备方法与流程

本发明涉及偏振反射镜，尤其涉及一种非铝基深紫外偏振反射镜及其制备方法。

背景技术：

1、波长220nm至350nm(对应能量3.5ev～5ev)属于深紫外波段。深紫外线由于具有比可见光更高的能量被广泛应用于杀菌、净水、医疗、高密度光记录和分解有害物质等领域。如：直接杀菌效率最高的是波长为250nm～280nm的紫外线；对二噁英等有害物质分解最好的是波长为270nm～320nm的紫外线；此外，还有大量深紫外led灯作为光源被应用于各个领域。在光谱分析领域，光调制反射光谱技术对样品可以进行无损检测，具备很高的灵敏度和分辨率，调制过程中不可避免会用到大量的深紫外反射镜，在某些特殊情况下将会用到经过偏振调制的深紫外光反射镜。而这种技术中则会大量使用反射镜，某些特殊样品或专门情况下则需要获取较高反射率的s偏振光或p偏振光。那么也就需要对深紫外光反射镜进行偏振调制，获得相对单一的s偏振光或p偏振光。而通常的经过调制的深紫外光具备更好的清晰度，从而提高了信噪比。

2、通常在深紫外波段所用膜系为al膜，市面上绝大多数深紫外波段反射镜都是将al金属膜镀制在石英基底之上，它的最大优点是反射效率高，但是由于是单层膜，很难达到比较好的偏振效果；也就是说，s光和p光反射率比较接近，无法较高程度的分离，对于想要对入射深紫外波长的光线进行起偏或检偏有相当的难度。除非应用多组反射镜进行组合，但这一操作势必增加了光学系统的复杂性以及光路准直调整的复杂性；而且，多次反射后出射光的强度也会下降。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非铝基深紫外偏振反射镜及其制备方法。本发明提供的非铝基深紫外偏振反射镜具有优异的偏振效果。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种非铝基深紫外偏振反射镜，包括依次层叠设置在基底上的打底层和多周期feo/co/ni层；

4、所述多周期feo/co/ni层包括若干个层叠设置的单周期feo/co/ni层；

5、所述单周期feo/co/ni层包括依次层叠设置的feo层、co层和ni层；

6、所述单周期feo/co/ni层中的feo层和所述打底层接触。

7、优选地，所述单周期feo/co/ni层中feo层的厚度为12～14nm，co层的厚度为2～3nm，ni层的厚度为8～10nm。

8、优选地，所述多周期feo/co/ni层的周期数为50～100。

9、优选地，所述多周期feo/co/ni层替换为多周期fe2o3/co/ni层；所述多周期fe2o3/co/ni层的周期数为50～100。

10、优选地，所述单周期fe2o3/co/ni层中fe2o3层的厚度为12～14nm，co层的厚度为2～3nm，ni层的厚度为8～10nm。

11、优选地，所述打底层的材质为ni；所述打底层的厚度为1～2nm。

12、优选地，所述基底为硅片、石英、熔石英或k9玻璃。

13、本发明还提供了上述技术方案所述的非铝基深紫外偏振反射镜的制备方法，包括以下步骤：

14、在基底上制备打底层；

15、在所述打底层上依次制备feo层、co层和ni层，重复依次制备feo层、co层和ni层的过程，得到反射镜前驱体；

16、将所述反射镜前驱体进行热处理，得到所述非铝基深紫外偏振反射镜；

17、或，将所述制备feo层替换为制备fe2o3层。

18、优选地，所述feo层的制备方法为直流磁控溅射法，所述feo层的直流磁控溅射参数包括：靶材为氧化亚铁靶，功率为240～245w，电压为256～260v，时间为16～18秒；

19、所述fe2o3层的制备方法为直流磁控溅射法，所述fe2o3层的直流磁控溅射参数包括：靶材为三氧化二铁靶，功率为246～250w，电压为260～265v，时间为16～18秒；

20、所述co层的制备方法为直流磁控溅射法，所述co层的磁控溅射参数包括：靶材为钴靶，功率为200～210w，电压为232～240v，时间为4～5秒：

21、所述ni层的制备方法为直流磁控溅射法，所述ni层的直流磁控溅射参数包括：靶材为镍靶，功率为300～310w，电压为364～370v，时间为10～12秒。

22、优选地，所述热处理的温度为80～150℃，时间为5～10min。

23、本发明提供了一种非铝基深紫外偏振反射镜，包括依次层叠设置在基底上的打底层和多周期feo/co/ni层；所述多周期feo/co/ni层包括若干个层叠设置的单周期feo/co/ni层；所述单周期feo/co/ni层包括依次层叠设置的feo层、co层和ni层；所述单周期feo/co/ni层中的feo层和所述打底层接触。本发明的非铝基深紫外偏振反射镜可以在100nm～300nm范围内对入射深紫外线有着良好的偏振反射效率，特别是在240nm处，s光反射率为71％，p光反射率为15％，s偏振光和p偏振光的反射率之比达到了4.7；这样在对入射光进行起偏或这检偏的过程中只需2～3次反射就可以获得非常纯净的s偏振光，大大降低了光路调制系统的难度，简化了光路系统，降低了系统硬件成本，同时还能保证反射镜具备相对较高的反射率，提高了信噪比以及检测系统的应用效率。

24、本发明还提供了上述技术方案所述的非铝基深紫外偏振反射镜的制备方法，包括以下步骤：在基底上制备打底层；在所述打底层上依次制备feo层、co层和ni层，重复依次制备feo层、co层和ni层的过程，得到反射镜前驱体；将所述反射镜前驱体进行热处理，得到所述非铝基深紫外偏振反射镜；或，将所述制备feo层替换为制备fe2o3层。本发明提供的制备方法操作简单。

技术特征：

1.一种非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，包括依次层叠设置在基底上的打底层和多周期feo/co/ni层；

2.根据权利要求1所述的非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，所述单周期feo/co/ni层中feo层的厚度为12～14nm，co层的厚度为2～3nm，ni层的厚度为8～10nm。

3.根据权利要求1或2所述的非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，所述多周期feo/co/ni层的周期数为50～100。

4.根据权利要求1所述的非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，所述多周期feo/co/ni层替换为多周期fe2o3/co/ni层；所述多周期fe2o3/co/ni层的周期数为50～100。

5.根据权利要求4所述的非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，所述单周期fe2o3/co/ni层中fe2o3层的厚度为12～14nm，co层的厚度为2～3nm，ni层的厚度为8～10nm。

6.根据权利要求1或4所述的非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，所述打底层的材质为ni；所述打底层的厚度为1～2nm。

7.根据权利要求1或4所述的非铝基深紫外偏振反射镜，其特征在于，所述基底为硅片、石英、熔石英或k9玻璃。

8.权利要求1～7任一项所述的非铝基深紫外偏振反射镜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述feo层的制备方法为直流磁控溅射法，所述feo层的直流磁控溅射参数包括：靶材为氧化亚铁靶，功率为240～245w，电压为256～260v，时间为16～18秒；

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为80～150℃，时间为5～10min。

技术总结
本发明属于偏振反射镜技术领域，提供了一种非铝基深紫外偏振反射镜及其制备方法。本发明的非铝基深紫外偏振反射镜可以在100nm～300nm范围内对入射深紫外线有着良好的偏振反射效率，特别是在240nm处，S光反射率为71％，P光反射率为15％，S偏振光和P偏振光的反射率之比达到了4.7；这样在对入射光进行起偏或这检偏的过程中只需2～3次反射就可以获得非常纯净的S偏振光，大大降低了光路调制系统的难度，简化了光路系统，降低了系统硬件成本，同时还能保证反射镜具备相对较高的反射率，提高了信噪比以及检测系统的应用效率。

技术研发人员：张秀霞,何月静,白宏博
受保护的技术使用者：苏州闻道电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11