Спосіб виготовлення голографічних дифракційних граток

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для изготовления голографических дифракционных решеток, голографических зеркал, их матриц, поляризаторов решетчатого типа и т.д. при повышении качества изготовления и увеличении выхода годных изде Изобретение относится к способам получения рельефных изделий с помощью чувствительных к электромагнитному излучению систем неорганическое вещество (полупроводник) - металл и может быть использовано для изготовления голограЛических дифракционных решеток, голограЛических зеркал, их матриц, поляризаторов электромагнитного излучения решеточного типа и других оптотехнических изделий. Целью изобретения является улучшение качества изіотовления реметок при при увеличении выхода годных изделий путем создания условии для мягкого 33-89 лий. Способ включает нанесение на подложку адгезионного слоя, слоя серебра, слоя трехсернистого мышьяка, слоя трехселенистого мышьяка, проектирование на нанесенные слои интерференционной картины, образованной когерентными пучкаш лазерного излучения , экспонирование и селективное травление слоев, а также нанесение на них отражающего покрытия. При этом селективное травление проводят раствором, содержащим этилендиамин (CH £ NH a CH a NH u ) и этиловый спирт (CH3CHj,OH) со следующим содержанием компонент, мас.%: этилендиамин 2075; этиловый спирт 25-80; а время t травления определяют из выражения t=t 1o ехр (0,84п), где t 0 - время полного стравливания слоя трехселенистого мышьяка в этилендиамине, п - отношение компонент этилового спирта к этилендиамину в растворе. и однородного травления чувствительных к электромагнитному излучению систем неорганическое вещество (полупроводник) - металл после экспонирования . Способ осуществляется следующим образом. На подложку (из стекла, кварца, металла, органической пленки) в ь 5 вакууме 2,5 10" - 4,0 1 0 П а последовательно наносят адгезионный слой хрома, слой срребра, слой трехсернистого мышьяка (AstS»,) и слой трехселенистого мышьяка (As3.Se5) Толщину слоя хрома и слоя серебра выбирают (Л ел о * "1507071 от нескольких десятков до нескольких тысяч ангстрем, толщину слоя трехсернистого мышьяка - от нескольких ангстрем до нескольких сот ангстрем, толщину слоя трехселенистого мышьяка выбирают из условия обеспечения необходимой глубины модуляции решетки h/d» 0 , 2 - 0 , 3 , где h - высота штриха, a d - постоянная решетки. JQ Это о б у с л о в л е н о следующим о б с т о я т е л ь с т в о м . При в о з д е й с т в и и и з л у ч е н и я (например, с в е т а ) , частицы металла диффундируют в слой полупроводника, образуя продукты взаимодействия. Вы- )5 сота штриха решеток в таких систе1мах определяется преимущественно толщиной слоя продуктов взаимодействия, простирающихся в слой полупроводника от исходной границы раздела полу- 20 проводник-металл. Исходя из этого толтолщина слоя полупроводника выбира- лась равной или несколько больше h . Слой трехсернистого мышьяка служит для уменьшения темновых реакций в з а - 25 имодействия между слоем серебра и слоем трехселенистого мышьяка. После этого подложку со слоями закрепляют в держателе голографической установки, проектируют интерференционную 30 картину, образованную пучками лазерного излучения, и проводят экспониро. вание. В качестве источника лазерного излучения используют аргоновые гелий-кадмиевые , гелий-неойовые и дру- 35 гие лазеры. В процессе экспонирования в местах облучения частицы серебра диффундируют в слой полупроводника(Аз(1Я^ + As^Se^) , образуя продукты взаимодействия. После экспо-40 нирования производят селективное травление, для чего подложку со слоями помещают в раствор, содержащий этилендиамин (СН^Ш^Н^Ш^) и этиловый спирт (CHjCH^OH) со следую- ^5 щими соотношениями компонент, мас.%: Этилендиамин 20-75 Этиловый спирт 25-80, а время t травления определяют из выражения „ t - to exp (O,84.n), : где t o - время полного стравливания слоя трехселенистого мымьяка в этилендиамине, равное, например, 13,4 с при толщине этого слоя 180 нм; п - отношение компонент этилового спирта к этилендиамину в растворе. После промывки и сушки на решетку наносили отражающий слой (А1 или Аи, MgFQ и д р . ) . Таким образом получали высококачественные рельефнофазовые решетки,'работающие на отражение." П р и м е р , На стеклянную полированную подложку размером 70x70*4 мм$ t в вакууме 2 , 5 ' 1 0 ' Па последовательно наносили слой хрома толщиной 50 нм, слой серебра толщиной 15 нм, слой трехсернистого мышьяка ( A s e S 3 ) толщиной 3 нм и слой трехселенистого мышьяка ( A s 2 S e 5 ) , толщиной 180 нм. Затем на систему' проектировали интерференционную картину, образованную двумя когерентными пучками излучения от аргонового лазера (488 нм), с пространственной частотой 1350 мм~?' При энергетической освещенности Q'lO"1 Ът/см2 время экспозиции составляло 8 мин. Под действием облучения частицы серебра диффундировали в слой полупроводника (As t S 5 + As^Sej) и образовывали продукты взаимодействия. После экспонирования подложку погружали в раствор, содержащий этилендиамин (CHQNHUCH£NH£) и этиловый спирт (СН^СН^ОН) со следующими соот-[ ношениями компонент, мас.%: Этилендиамин 36 Этиловый спирт 64, ' ' Бремя травления составляло 60 с . Этот раствор легко стравливает участки слоев As^Sj и As^ Se_i), которые не взаимодействовали со слоем серебра. В то же время продукты взаимодействия оставались и образовывали рельеф решетки. При травлении не наблюдалось подрывов продуктов взаимодействия, появления пузырьков. Поверхность решетки была однородной и качественной. Решетку затем покрывали слоем А1, толщиной 100 нм. Дифракционная эффективность такой решетки, измеренная по схеме Литтррва с по- _ мощью гелий-неонового лазера (длина волны излучения 632,8 нм) и S поляризации, в первом порядке дифракции составляла 70%. Ф о р м у л а 5 5 и з о б р е т е н и я Способ изготовления голографических дифракционных решеток» включающий нанесение на подложку адгезионного слоя, слоя серебра, слоя трехсер** нистого мышьяка, слоя трехселенисто 5 15O7O7I го мышьяка, проектирование на нанеЗтилендиамин _ 20-75 сенные слои интерференционной картиЭтиловый спирт 25-80, ны, образованной когерентными пучками а время t травления определяют из лазерного излучения, экспонирование выражения и селективное травление слоев, а также нанесение на них отражающего > t - t o exp (0,84 n ) , покрытия,отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления при увеличении выхода где t o - время полного стравливания годных изделий, селективное травлеслоя трехселенистого мышьяние производят раствором, содержащим ка в этилендиамине; этилендиамин (CHaNHcCH^NHz) и этиловый спирт (СН3СНгОН) со следующим содержанием компонентов, мас.%: 15 п - отношение компонент этилового спирта к этилендиамину в растворе. Редактор Н. Тимонина Составитель Г. Татарникова Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши Заказ Тираж 374 Подписное 1692/ДСП В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101