[发明专利]一种基于BN(Al)薄膜的布拉格反射镜及制备方法

权利要求书

1.一种基于BN(Al)薄膜的布拉格反射镜，其特征在于，包括衬底，衬底表面设有S个薄膜周期结构，S为正整数且S≥1；

一个薄膜周期结构包括低折射率的六方BN薄膜和设置在六方BN薄膜上的高折射率的BAlN薄膜；

低折射率的六方BN薄膜和设置在六方BN薄膜上的高折射率的BAlN薄膜均由双电源磁控溅射的方式直接在衬底上制备；

一个薄膜周期结构内六方BN薄膜厚度为71nm，折射率为1.68；BAlN薄膜厚度为83nm，折射率为1.98；六方BN/BAlN周期数为13，实现中心波长为560nm绿光反射率大于91％。

2.一种制备权利要求1所述的布拉格反射镜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将清洗干净的衬底放入腔室内进行加热升温；

(2)只开启BN靶材电源，在衬底表面溅射一层BN薄膜；

(3)保持BN靶材电源功率不变，开启Al靶材电源，溅射一层BAlN薄膜；

(4)S大于1时，重复步骤(2)、(3)，实现具有多个薄膜周期结构的布拉格反射镜的制备。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)、(3)中通入氩气作为放电气体，薄膜制备过程中引入氮气对表面进行轰击，补充氮空位缺陷，诱导薄膜成形；真空度5×10^-4Pa，工作压强0.5Pa。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(1)中：加热升温至600℃并保温，总保温时间大于等于步骤(2)、(3)、(4)总时长。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中：BN靶材电源功率为400W，溅射时长为0.5-1.2h。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中：BN靶材电源功率为400W，Al靶材电源功率为100W，溅射时长为1.2-2h。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

步骤(1)中：将衬底在311溶液中加热到180℃，浸泡15-20min，然后将衬底浸入无水乙醇中超声清洗15min，再使用去离子水冲洗三次后用氮气吹干；将洁净的衬底送入溅射腔室内进行加热升温，升温速度小于等于10℃/min；加热升温至600℃，总保温时间大于等于步骤(2)、(3)、(4)总时长；

步骤(2)中：采用双电源磁控溅射法，以六方BN靶材和金属Al作为靶源，氩气作为放电气体，先在衬底上沉积BN薄膜；溅射BN靶材的电源功率为400W，溅射压强为0.6Pa，真空度为5×10^-4Pa；薄膜制备过程中引入氮气对样品表面进行轰击，补充氮空位缺陷，诱导薄膜成形，其中气体通量Ar：N₂为15.5：5.5，溅射时间为1h；

步骤(3)中：当BN薄膜溅射完成之后，开启Al靶的电源，溅射Al靶材的电源功率为100W，时长为1.2h；

当步骤(4)完成后，将布拉格反射镜在腔室内自然冷却至室温后取出。