[发明专利]一种ITO/Ag/ITO薄膜结构的制备方法

说明书

本发明涉及一种ITO/Ag/ITO薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：提供基片、ITO靶材和Ag靶材；对基片进行清洗处理；采用ITO靶材，按照预设的ITO薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，在通入工作气体和溅射温度为650℃‑700℃下，于基片上镀第一ITO薄膜层；采用Ag靶材，按照预设的Ag薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，在通入工作气体和溅射温度为室温的溅射温度下，于第一ITO薄膜层上镀Ag薄膜层；采用ITO靶材，按照预设的ITO薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，通入工作气体和溅射温度为室温的溅射温度下，于Ag薄膜层上镀第二ITO薄膜层，得到ITO/Ag/ITO薄膜结构。本发明能够提高薄膜结构的载流子浓度以及ENZ位置蓝移，使得ITO的ENZ特性可以在更短波段处得到应用。

技术领域

本发明涉及光学材料领域，特别是涉及一种ITO/Ag/ITO薄膜结构的制备方法。

背景技术

光与材料间的相互作用受介电常数ε和磁导率μ影响，其中μ基本上不会受到高频入射光的影响，通常认为μ＝1。而介电常数ε会受到入射光的入射光频率的影响，当某一频率的光照射到材料时，材料的介电常数ε的实部近似为零(Epsilon-Near-Zero，ENZ)，而具有这一特性的材料被称之为ENZ材料，这一入射光的频率称为ENZ材料的ENZ波长。

2016年，Robert W.Boyd等人指出(《Science》,2016年第352期第795页)，当入射光波长在单层氧化铟锡(ITO)薄膜介电常数近零(ENZ)区域(约1240nm)附近时，可以观察到光学非线性响应增强效应。

单层ITO的非线性光学响应增强效应受限于ENZ波长的位置，无法实现宽光谱范围内的增强，而对于ITO/Ag/ITO的结构，虽然光电性能高于传统的单层ITO，但是其ENZ特性在更短波段的应用也受到了很大局限。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种ITO/Ag/ITO薄膜结构的制备方法，能够提高薄膜结构的载流子浓度，从而使其ENZ位置蓝移，使得ITO的ENZ特性可以在更短波段处得到应用。

本发明提供一种ITO/Ag/ITO薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：

提供基片、ITO靶材和Ag靶材；

对所述基片进行清洗处理；

将所述基片、所述ITO靶材和所述Ag靶材设置于镀膜机的成膜腔室内；

采用ITO靶材，按照预设的ITO薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，在通入工作气体和溅射温度为650℃-700℃下，于所述基片上镀第一ITO薄膜层；

采用Ag靶材，按照预设的Ag薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，在通入工作气体和溅射温度为室温下，于所述第一ITO薄膜层上镀Ag薄膜层；

采用ITO靶材，按照预设的ITO薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，通入工作气体和溅射温度为室温下，于所述Ag薄膜层上镀第二ITO薄膜层，得到ITO/Ag/ITO薄膜结构。

进一步地，得到ITO/Ag/ITO薄膜结构后，还包括以下步骤：

将所述ITO/Ag/ITO薄膜结构于所述成膜腔室内真空加热至650℃-700℃并保温0.5小时。

进一步地，按照预设的ITO薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，包括：

设置所述成膜腔室内的真空度为3*10^-5Pa，工作气体气流速为20sccm，溅射功率为60W，溅射气压为2.9*10^-2Pa，基片转速为26r/min。

进一步地，按照预设的Ag薄膜镀膜参量，调节成膜腔室内的镀膜环境，包括：