研究人员采用低温等离子体增强原子层沉积技术,系统研究了SiO2和HfO2薄膜的激光相关性能。与HfO2薄膜相比,SiO2薄膜具有较低的杂质含量与吸收,表现出更高的激光损伤阈值。这使得低温等离子体增强原子层沉积的SiO2薄膜适合于紫外激光应用。他们设计并采用低温等离子体增强原子层沉积技术制备了一种应用于355 nm激光的双层结构HfO2/SiO2减反射薄膜。该减反射薄膜在355nm的实测反射率低于0.2%,激光损伤阈值(24.4 J/cm2,脉宽7.8ns)高于电子束沉积减反膜薄膜(20.6 J/cm2,脉宽7.8ns)。该项成果有望为紫外减反射薄膜的抗激光损伤性能提升提供新思路,丰富紫外减反射薄膜的制备技术。
相关工作得到了国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、上海市青年拔尖人才计划、中科院战略性先导科技专项等的支持。
图1 低温PEALD技术沉积HfO2/SiO2紫外减反膜示意图
图2 等离子体增强原子层沉积(PEALD)和电子束沉积(E-beam)减反射薄膜的性能对比。(a)反射光谱,(b)膜层吸收,(c)激光损伤概率。