常见红外避光膜材料及其应用介绍

红外避光膜是一种对红外线透明的固体薄膜。红外避光膜的主要透明区域为中波(0.9 um ~ 5um)和长波(8um ~ 12um)。大多数中波范围的材料在可见光范围内(0.3微米至0.7微米)也是透明的。

锗

锗具有良好的机械性能和极高的折射率的优点。半波锗膜通常会显著降低反射损耗。300℃时，8~12 um的透过率几乎完全丧失。在多层减反射膜的设计中，单层(锗)的透过率随着温度的升高而降低，25℃时3~5 um的透过率只有20%左右。因此，锗不宜用于高温高功率环境。

硅

Si 的熔点约为 1414 摄氏度，在 1.1um 一 8um 范围内发展具有一个较好的光谱可以透过网络性能，在近红外目标区域环境折射率也能达到 3.4 左右。由于硅具有不同熔点高、热传导性能好、硬度高、化学结构稳定性强等特性，因而是一种方式非常十分重要的半导体复合材料，其优越的理化特性和光学系统特性研究使其在光学薄膜的红外波段的应用市场前景也是非常广阔。

氟化镁

氟化镁（ MgF2 ）是目前用途较广的材料，具有很高的机械强度及抗热冲击性。 MgF2 是一种广泛采用的、性能优良的光学镀膜材料，它具有透明波段宽（ 120nm 、 8000 nm）、折射率低（ n = 1 . 38 ）、热稳定性好、膜层机械强度大和激光损伤闽值高等优异性能，是制备增透膜、高反膜、高损伤闽值膜的膜料，因此， MgF2 被广泛地应用于制备各种光学月莫层。

热压氟化镁在 3 ~ 5 um 中波红外波段时其红外透过率可达 90 ％以上，是现有红外材料中自身透过率更高的。热压氟化镁还具有机械强度高、抗热冲击性强、耐化学腐蚀以及各向同性等诸多特点，而且其介电常数和介电损耗较小，是良好的中波红外窗口、整流罩材料和中波红外毫米波微波厦合天线罩材料，广泛用于红外制导、红外成像制导、红外毫米波微波厦合制导以及飞机红外吊舱、光电雷达等红外跟踪、探测、制导系统中。

氧化物薄膜材料

大部分氧化物材料都有很多相似的性质，一般常用的氧化物材料 Al2O3 , SiO2 等氧化物材料的特点为：具有耐高温、抗热冲击、机械强度高、坚硬等的特点，很适合作窗口材料。 

AI2O3 材料作为一种很常用的高折射率材料广泛应用于多层膜介质膜中。其薄膜的光学特性强烈依赖于镀膜工艺条件和杂质污染等其他因素。其在镀膜工艺中常常因为它自身的稳定性，作为最后一层膜做保护层。

SiO2 薄膜是一种重要的纳米薄膜材料，具有宽透明区（ 0 . 15 ~8 um ) 、低折射率、高硬度、低热膨胀。系数、耐摩擦、耐酸碱、抗腐蚀等优点，被广泛应用于光学薄膜元件、半导体集成电路、电子器件、传感器、激光器件、化学催化、生物医学、表而改性和医药包装等领域。

硒化锌和硫化锌

锌硫化物是一种 II-VI 化合物半导体，在可见光范围内具有很高的透明度。它是一种优良的光电功能晶体材料，其光学均匀性和多波段传输性能好，化学稳定性好。

锌和锌的性能基本相同，只是机械强度较低，熔点不如锌高，在较低温度下吸收很小。根据制备工艺的不同，ZNS 可分为热压 ZnS、 CVD ZnS 和多光谱 ZnS。

热压硫化锌是20世纪五六十年代发展和完善的红外材料。它是用粉末冶金热压工艺制备的。但其脱模困难，容易导致产品断裂，且达不到理论密度，含有大量微孔，形成散射中心。

CVD硫化锌的光学性能明显优于热压硫化锌。而CVD硫化锌在可见光波段不透明，外观呈橙色。这是因为ZnS中混合的氢原子与S空位和Zn结合形成复杂的络合物，成为散射中心，导致橙色，透光率下降。

经过一步热等静压(HIP)处理后，CVD 硫化锌被称为多光谱硫化锌，其传输开始于0.25% 。35um.与化学气相沉积法制备的硫化锌相比，提高了整个透射带的透过率。