プラズマCVDによる炭酸ガスレーザ用レンズ薄膜の製作と性能評価に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63890015
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Takamatsu National College of Technology
• Principal Investigator: 中村 茂昭 高松高専, 一般科目, 教授 (00044024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 草薙 一正 東洋真空化工, 開発室長 ; 須崎 嘉文 高松高専, 機械工学科, 講師 (60206456) ; 吉岡 捷爾 高松高専, 電気工学科, 教授 (20110132) ; 山本 斌〓 高松高専, 一般科目, 教授 (70044021) ; 吹田 義一 高松高専, 機械工学科, 助教授 (20044050)
• Keywords: 赤外用薄膜 / プラズマCVD / ゲルマニウム / カルコゲン化物 / 炭酸ガスレーザ

Research Abstract

1.エリプソメータ36L型(溝尻光学)に、すでに所有の本校の光学部品をセットすることにより、RFイオンプレーティングで製作した膜について、次のような屈折率、膜厚及び光吸収係数を測定できた。
(6328〓) 屈折率 膜厚(〓) 光吸収係数
ZnSe/ガラス 2.689 792 0.010
Ge/ガラス 3.852 468 1.100
2.マイクロ波(2450MHz)プラズマCVDにおいて、同軸線路形マイクロ波連続放電管を利用して、石英ガラス製の同軸状の2重管(径 大30mm小6mm)中のAr、GeCl_4、GeH_4、NH_3、H_2Sを導入することにより、GeーGeS膜、GeーGeN膜を形成しつつある。特に安定した適切なプラズマをつくるには、Ar流速〜35CCM、圧力〜3ton、マイクロ波出力0.25KW、入射0.22KW、反射0.03KWであった。
3.RFイオンプレーティングでのZnSe板上へのカルコゲン化物2層膜においては、SEM、TEM、AES及びX線回折から、膜厚は所望のものが得られ、2層膜の成長様式はちがっており、室温の基板では、非晶質性の構造であり、400℃付近では、多結晶性であった。組成はストイキオメトリであり、2層膜の界面の元素分布は急峻なものではなかった。10.6μの赤外線透過率は90〜99%であった。
4.KCl研磨において、破壊したレーザ用KClレンズをへき開したものを利用し、ペーパーによる研磨後、Al_2O_3微粒子とパラフィン混合液を研磨液としてパフ研磨を行なった。Ra0.01のきわめて滑らかな表面を製作することができ、その10.6μに対する赤外透過率は92.73%になり、理想的な値に近いことがわかった。今後は、各種の膜をつけたKCl、ZnSe板へのCO_2レーザ光照射による熱エネルギー分布と調べ、その耐破壊性との関連を検討する。

Research Products

• [Publications] Shigeaki Nakamura: Chemistry Express. 3. 451-454 (1988)
• [Publications] 吉岡捷爾: 講演論文集電気関係学会四国支部連合大会. 21. 255-256 (1988)
• [Publications] 須崎嘉文: 材料科学と高機能化技術ハイテクシンポジウム'88タカマツ. 2. 29-38 (1988)
• [Publications] 吹田義一: 溶接学会論文集. 7(4). (1989)