用于空间光学的高效红外抗反射涂层

已设计出用于空间光电系统中锗光学的简单抗反射涂层结构。发現这种非四分之一波结构,对光谱覆盖和剩余反射损失有好处。经试验已获成功,它的光谱特性和耐用性都很好。     

用于大尺寸光学元件的透射和反射膜层

对于宽孔径的短波长ArF和KrF激光器来说,制作尺寸200mm和更大的大尺寸窗口牢固的透射和反射膜层问题是一个重要问题。这样一些激光器是目前最强的紫外辐射源,这样的光源是激光热合成系统有前途的激光器和亚微微秒激光脉冲的高功率放大器。与此有关,我们研究了在尺寸为350mm以内的光学元件上获得牢固膜层的可能性。     

365～193nm曝光的亚半微米多晶硅栅控制

综述了测量越过典型有源区形貌的多晶硅栅线宽偏差 ,采用光刻模拟程序计算。采用顶层和底层抗反射涂层与否 ,对从 36 5nm曝光的 0 .40 μm到 193nm曝光的 0 .2 2 5 μm范围抗蚀剂成像中所有线宽进行了计算。     

多层吸波涂层的反射特性分析

从反射定律和折射定律论出发,导出了电磁波以任意角入射时多层吸波涂层的反射系数公式.用所得公式分别计算了二层和三层涂层的实例,得到了反射曲线,通过曲线分析了电磁波的入射角、极化状态等对隐身效果的影响.此法简单易行,为结构型吸波材料的计算机辅助分析和设计提供了基础.     

基于反射光谱的单层抗反射膜的非在位膜厚精确控制

提出一种基于反射光谱分析的非在位膜厚控制技术,首先利用椭圆偏振光谱仪确定波长300～1 700 nm范围内的薄膜折射率,由此确定对应于特定波长(如1 550 nm)的最佳抗反射(AR)镀膜沉积条件。然后计算最佳AR镀膜厚度所对应的反射谱,得到相应的CIE标准色谱坐标。通过对比实测镀膜颜色和计算得到的最佳颜色,可以实现小尺寸器件端面上AR镀膜厚度的优化控制。利用这一方法,由等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备的SiNx单层AR镀膜,获得了4.4×10-4的反射率。     

用X光光刻法制备亚波长抗反射结构

为了提高太阳电池的转换效果,降低反射光栅的偏振敏感性,开发了一种新的抗反射结构的微细加工技术.首先用X光光刻在PMMA光刻胶上得到相应的亚微米级的线宽图形,再利用显影技术获得了高深宽比的立体亚波长纳米结构,即抗反射结构.设计了适用于可见光波段的二维亚波长抗反射光栅,用X光光刻制作工艺在硅衬底上进行了实验制备.用此纳米加工技术获得了线宽为150 nm、高度约为450 nm(即深宽比为3.O)的PMMA减反射结构.同时还优化了曝光近接间隔、曝光剂量、显影时间等X光光刻参数.     

用于增强薄膜电池抗反射的微半球孔阵列研究

为了改善薄膜太阳电池表面抗反射特性,提高其对光的吸收率,在玻璃基体上制备了一种新的微纳抗反射结构,即微半球孔阵列,其周期约为10μm、深度约5μm。测试了微半球孔阵列结构的光学特性,得到这种结构的平均反射率约为1.7%,同平板无结构的玻璃相比,平均反射率降低了约6%。由测试结果可知,微半球孔阵列结构的抗反射性能得到改善,增强了薄膜太阳电池对光的捕获能力。采用紫外光刻、离子束刻蚀与湿法刻蚀相结合的工艺,整个制备工艺较简单,成本低廉,可以实现大面积应用。     

凸面锗窗口亚波长抗反射结构的设计与制备

红外光学成像系统的灵敏度与光学窗口透射率密切相关,锗窗口是红外光学系统的常用窗口,在锗窗口上制备亚波长结构可以增强抗反射性能从而提高透射率,且常选择凸面窗口以获得更大的视场角。针对在曲面窗口上亚波长结构的制备工艺较为复杂的难题,本文运用柔性紫外纳米压印方法（soft UV-NIL）,在凸面锗窗口表面高效、高质量地制作了亚波长抗反射结构。首先基于时域有限差分方法优化设计了亚波长抗反射结构参数,然后基于soft UV-NIL工艺制备了符合设计要求的亚波长结构。测试结果表明,在3.55～5.55μm波长范围内,凸面锗窗口单面平均透射率由65.81%提升到78.68%,在波长为4.4μm处,透射率由65.85%提升至83.13%,实现了中红外宽波段抗反射效果。