[发明专利]一种硬质B-C-N光学薄膜

摘要

一种射频(13.56MHz)磁控溅射制得的硬质B-C-N光学薄膜，其是在玻璃基体表面形成了与基体良好结合的B-C-N光学薄膜；同时，选用了合适的石墨/硼复合靶以及相应的溅射工艺参数，获得了接近于BC2N化学计量比的高性能薄膜；同时经过热处理能尽可能消除薄膜内应力；硬质B-C-N光学薄膜的厚度约为135nm，薄膜表面的元素的原子百分含量为22.7B-51.5C-25.8N，表面的硬度约为14GPa，薄膜的可见光区平均透光率约为87％。

主权项

一种射频(13.56MHz)磁控溅射制得的硬质B‑C‑N光学薄膜，其由下述步骤得到：首先，将玻璃基体材料分别用丙酮、酒精和去离子水等在超声波清洗器中各清洗约10min后，用氮气吹干备用。随后，将基体材料置于真空室内的样品台上，并将石墨/硼复合靶置于靶位，其中所述的石墨/硼复合靶是将环状的硼套在圆片状的石墨外，且石墨与硼的面积比在2.5∶1‑2∶1之间，石墨的纯度为99.999％、硼的纯度为99.9％，石墨/硼复合靶与基体材料距离为7‑8cm。随后将真空室内真空度抽到≤5×10‑4Pa，同时通入流量为8‑10sccm的Ar，当真空室气压为2‑4Pa时，预溅射2‑3min，预溅射的功率为50‑70W，以进一步清洗基体材料的成膜表面。随后开始通入流量为3.5‑4.5sccm的N2，并维持Ar的流量为8‑10sccm、真空室气压为1‑1.5Pa、基体材料的负偏压为100‑150V，将基体材料的温度控制为250‑300℃，移开石墨/硼复合靶的挡板，以110‑120W功率进行溅射，溅射时间为70‑90min，以形成B‑C‑N光学薄膜。随后维持Ar的惰性气氛，在700‑750℃条件下对薄膜实施退火处理，处理时间为70‑90min。