秦杨 张荣福

摘要：利用电子束蒸发在硅基底材料上沉积氟化镱（YbF3）薄膜，并对不同沉积温度所得薄膜进行了研究。研究结果表明，在反可见透红外波段上，沉积温度对于YbF3薄膜的物理和光学特性有较大影响。当沉积温度为150 ℃和180 ℃时，硅基底上的YbF3薄膜的光学性能和可靠性较差；当沉积温度为220 ℃和240 ℃时，硅基底上的YbF3薄膜具有良好的光学性能和可靠性，能适用于不同要求的薄膜产品研制。

关键词：氟化镱薄膜； 电子束蒸发； 反可见透红外波段； 硅基底； 沉积温度

中图分类号： TM 205.1；O 484.4 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005 5630.2018.03.016

Abstract： In the material deposited on the silicon substrate and thin film，ytterbium fluoride was studied on different deposition temperature in the films by electron beam evaporation and silicon as substrate.The results show that in the opposite visible through infrared，YbF3 film deposition temperature has great impact on the physical and optical properties.At 150 ℃ and 180 ℃，optical properties and reliability of YbF3 films on silicon substrate are not good.When the temperature is 220 ℃ and 240 ℃，YbF3 thin films have good optical and reliability performance，which are suitable to the different requirements for the development of film products.

Keywords：YbF3 films； electron beam evaporation； in the opposite visible through infrared； silicon substrate； deposition temperature

引 言

反可见光透红外宽光谱分色片在仪器的分光系统中有着广泛的应用。为了实现对可见光高反，长波红外高透，镀于分光片上的膜层材料必须在可见及红外区均是透明无吸收的。在光学薄膜材料中，氟化

镱（YbF3）对紫外到远红外光（0.2～15 μm）具有良好的透光性以及较低的折射率，因此经常被用作中远红外多层膜研制中的低折射率材料[1]。在YbF3薄膜的制备方面，常规电阻加热蒸发制备的薄膜聚集密度较低、易吸潮，同时不合适的基底温度和沉积速率也会导致膜层疏松、应力较大等问题[2]。为了在硅基底材料上获得反可见近红外波段、透射红外波段的宽光谱光学薄膜，本文采用电子束蒸发制备YbF3薄膜，通过优化电子束蒸发的工艺，获得不同温度下的YbF3膜层，并对其光谱和应力进行测量及分析，以获得最佳的工艺参数。

1 实验过程

1.1 YbF3的预熔工艺

YbF3的膜层沉积是在具有扩散泵系统的箱式真空镀膜设备上进行的，基底材料为Si晶体。……