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宽带抗反射技术能够有效提高光学系统的综合性能。近年的研究发现,多层抗反膜和抗反射微纳结构具有优异的宽带抗反射特性。由于抗反射微纳结构拥有诸多优点,因此,其发展方兴未艾。抗反射微纳结构的制备主要包括掩模技术和刻蚀技术。目前,掩模技术是限制其发展的主要因素。本文基于此背景,通过系统而详细的研究,发现了一种新的抗反射微纳结构的生成机理即金属纳米点诱导下的自掩模一步反应离子刻蚀制备抗反射微纳结构的生成机理。理论上,本文基于严格的矢量衍射理论,利用时域有限差分法,建立了周期性抗反射微纳结构的理论分析模型;具体分析了抗反射微纳结构的占空比、周期、高度等结构参数对其抗反射性能的影响规律。结果显示,占空比对抗反射微纳结构的抗反射效率影响最大;高度影响抗反射微纳结构的抗反射波段;周期对抗反射微纳结构光学性能的影响主要表现在:当周期达到一定程度时可能会导致高阶衍射的情况出现。实验上,本文采用单一变量法,系统地研究了反应离子刻蚀工艺参数,如气体流量比、压强、功率和时间对抗反射微纳结构生成及光学性能的影响。随着CHF3和Ar气体流量比的增加,抗反射微纳结构的相对占空比先增大后减小,平均高度逐渐增加,抗反射性能先增强后减弱;随着刻蚀功率的增加,抗反射微纳结构的相对占空比逐渐增大,平均高度逐渐增加,抗反射性能逐渐增强。改变反应室压强,在压强高于10Pa时,不能生成抗反射微纳结构,压强的降低使得抗反射微纳结构具有更宽光谱的抗反射特性。改变刻蚀时间,得到了抗反射微纳结构的生成过程。本文所发现的生成机理中,反应离子刻蚀的掩模是由金属氟化物纳米点(主要是Fe F2)诱导和聚集等离子体中性质稳定的氟碳聚合物而成。该生成机理制备抗反射微纳结构具有实验周期短、生成原理简单、实验操作方便、制备成本低廉和抗反射微纳结构大面积无缺陷等优点。本文首次在国产设备上,以该生成机理,在熔石英表面制备出在可见光波段透光性高于99%的样品。经研究发现,该样品除了具有优异的宽带抗反射特性以外,还具有非常优异的超亲水特性。该生成机理下制备的抗反射微纳结构可以制备大面积无缺陷的样品,因此,可以在非常多的领域实现应用。