基底温度对中阶梯光栅厚铝膜质量的影响-中国光学.PDF

第９卷　第６期 　　　　 　　中国光学　　　　　　　 Ｖｏｌ．９　Ｎｏ．６ 　 　　 　　　　　　　 ２０１６年１２月　 　 　 Ｄｅｃ．２０１６ ＣｈｉｎｅｓｅＯｐｔｉｃｓ 文章编号　２０９５１５３１（２０１６）０６０６５６０７ 基底温度对中阶梯光栅厚铝膜质量的影响 １，２，３ １，２ １，２，３ １，２ １，２ 孙梦至 ，高劲松 ，李资政 ，杨海贵 ，王笑夷 （１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 １３００３３； ２．中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室，吉林 长春 １３００３３； ３．中国科学院大学，北京１０００４９） 摘要：大尺寸中阶梯光栅具有大孔径和极高的衍射级次，可以实现普通光栅难以达到的极高光谱分辨率。中阶梯光栅通 常是利用刻划机在厚铝膜上刻划而成，所以制备大面积均匀性的高质量铝膜刻划基底是实现高性能大尺寸中阶梯光栅 的关键因素。在较厚铝膜的制备工艺中，基底温度是至关重要的工艺参数。本文通过电子束热蒸发镀铝工艺在不同基 底温度下制备了厚铝膜样品，并利用原子力显微镜、扫描电镜等手段从宏观和微观尺度详细分析了基底温度对铝膜质量 的影响。铝膜平均晶粒尺寸从１００℃时的２６４３４ｎｍ增大到２００℃时的３８４９７ｎｍ和３００℃时的５９６３５ｎｍ，表面粗糙 度Ｒ从１００℃时的３４７ｎｍ增长到２００℃时的５８９ｎｍ和３００℃时的９５１ｎｍ。结果表明，随着基底温度的升高表面粗 ｑ 糙度迅速增大，铝膜的表面质量严重退化。 关　键　词：中阶梯光栅；厚铝膜；基底温度 中图分类号：Ｏ４８４；ＴＢ４３　　文献标识码：Ａ　　ｄｏｉ：１０．３７８８／ＣＯ０６５６ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆ ｔｈｉｃｋＡｌｆｉｌｍｓｏｆｅｃｈｅｌｌｅｇｒａｔｉｎｇ １，２，３ １，２ １，２，３ １，２ １，２ ＳＵＮＭｅｎｇｚｈｉ ，ＧＡＯＪｉｎｓｏｎｇ ，ＬＩＺｉｚｈｅｎｇ ，ＹＡＮＧＨａｉｇｕｉ ，ＷＡＮＧＸｉａｏｙｉ （１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ， ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ ２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｐｔｉｃａｌＳｙｓｔｅｍＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ； ３．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ） Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｅｍａｉｌ：ｇａｏｊｓ＠ｃｉｏｍｐ．ａｃ．ｃｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅｓｉｚｅｅｃｈｅｌｌｅｇｒａｔｉｎｇｈａｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｈｉｇｈｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｄｕｅｔｏｉｔｓｌａｒｇｅａｐｅｒｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈ 　　收稿日期：２０１６０６０１；修订日期：２０１６０８１２ 　　基金项目：国家重大科研装备研制基金资助项目（Ｎｏ．ＺＢＹ２００８１）；国家自然科学基金资助项目（ＮｏＮｏ． Ｕ１４３５２１０）；吉林省科技发展计划资助项目（Ｎｏ．Ｙ３４５３ＵＭ１３０）；吉林省留学人