[发明专利]一种镀膜材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种镀膜材料及其制备方法与应用，包括：所述镀膜材料的化学组成中包括Ta₂O_5‑x相的氧化钽，其中，0.1＜x1.5。本发明的镀膜材料在真空蒸发过程中可以减少由于Ta₂O₅材料分解放气导致的喷溅，提高薄膜光洁度，降低滤光片的废品率，同时可以简化电子束蒸发蒸镀中的预融过程，缩短镀膜加工时间，降低镀膜加工成本，通过所述镀膜材料可以设计出更高性能的滤光片，用于5G以至更高带宽的光学器件，对未来光通信专用滤光片的发展有重大意义。

技术领域

本发明涉及薄膜材料技术领域，具体涉及一种镀膜材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着光通信器件的带宽要求提高，一束光纤中需要传输的信息也越来越多，这就要求光通信用波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)滤光片的结构更为复杂，层数更多，厚度更大。真空蒸发制备的氧化钽(Ta₂O₅)薄膜是一种性能优良的高折射率薄膜，是制备光通信用波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)滤光片必须的材料。

现有Ta₂O₅薄膜的制备方法通常以Ta₂O₅为原料，并采用电子束蒸发工艺成膜，在蒸发过程中Ta₂O₅会产生分解放气反应(通常称为喷溅)，这就会造成薄膜上形成喷溅点，影响薄膜光洁度，如果薄膜层数比较多或者厚，喷溅点会层层叠加，导致滤光片光洁度下降，废品率提高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种镀膜材料及其制备方法与应用，旨在解决现有Ta₂O₅薄膜制备过程中容易产生喷溅点，导致滤光片废品率提高的问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种镀膜材料，其中，所述镀膜材料的化学组成中包括Ta₂O_5-x相的氧化钽，其中，0.1＜x1.5。

所述的镀膜材料，其中，所述镀膜材料为混合相，其中，Ta₂O₅相所占比例不高于50％，其余为Ta₂O_5-x相。

一种所述的镀膜材料的制备方法，其中，包括步骤：

将Ta₂O₅和Ta的混合粉末预制成混合颗粒，并将所述混合颗粒放置于坩埚中，将所述坩埚放置于真空炉内；

对所述真空炉进行抽真空，当所述真空炉内压力达到预设第一压力时开始加热，并在预设第一功率下维持预设时间后，再以预设升温速率继续升温，直至所述真空炉的功率达到预设第二功率后，维持所述第二功率进行加热；

待所述真空炉内温度达到预设温度后且真空压力上升并达到预设第二压力时，停止加热并冷却，从所述坩埚中取出反应产物，并对所述反应产物进行破碎后过筛，得到镀膜材料。

所述的镀膜材料的制备方法，其中，所述混合粉末中Ta的质量为所述混合粉末质量的0.5％～10％，Ta₂O₅的纯度不低于99.9％，Ta的纯度不低于99％，Ta的纯度不低于99％。

所述的镀膜材料的制备方法，其中，所述第一功率为35％～45％，所述第二功率为55％～65％，所述预设温度为1700℃-1800℃。

所述的镀膜材料的制备方法，其中，所述预设时间为1～2h，所述升温速率为每小时升温8％～12％。