在前面介紹了石英玻璃、藍寶石、單晶硅、碳化硅、微晶等多種半導體材料之后，今天，卓精藝來介紹硫化鋅，這種用作紅外探測器窗口的材料。

硫化鋅材料的介紹及應(yīng)用

硫化鋅是一種無機化合物，化學式為ZnS，為白色或微黃色粉末，見光色變深。在干燥空氣中穩(wěn)定，久置濕空氣中或含有水分時，漸氧化為硫酸鋅。

硫化鋅是一種寬禁帶（3.72 eV）II-VI族半導體材料，在近紅外（1～3μm）、中紅外（3～5μm）、遠紅外（8～12μm）等多個光譜波段具有較高的光學透過率，具有適中的機械性能、熱學性能和化學穩(wěn)定性，是一類重要的光電子功能材料。多光譜波段透過型ZnS體材料在整流罩、紅外透鏡、紅外窗口等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

硫化鋅晶體是一種重要的紅外透過材料，在中紅外和遠紅外區(qū)域光學性能良好。硫化鋅晶體用作紅外探測器的窗口，一般直徑18~30mm，厚度1~3mm。

紅外光學硫化鋅的主要制備技術(shù)

紅外光學硫化鋅（ZnS）材料制備技術(shù)主要包括化學氣相輸運（CVT）、熔體生長、熱升華、熱壓（HP）、化學氣相沉積（CVD）及其后續(xù)的熱等靜壓（HIP）等。

基于CVD和HP技術(shù)制備的ZnS，在10.6μm處的透過率大于70%，能滿足紅外光學應(yīng)用要求。

基于熔體生長和升華法技術(shù)制備的ZnS，由于其透過率低，無法滿足紅外應(yīng)用。

基于CVT技術(shù)制備的ZnS，其透過率數(shù)據(jù)尚未見報道。

目前，只有HP和CVD-HIP技術(shù)實現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用。

-不同沉積溫度條件下ZnS-std晶體表面形貌及顏色，(a)600℃，(b)670℃，(c)720℃，(d)750℃-

采用化學汽相沉積方法制備的ZnS晶體在 8～12μm（8000~12000nm）的遠紅外區(qū)域透過曲線平穩(wěn)，透過率可達73%以上，但在 3～5 μm（3000~5000nm）區(qū)域透過率開始下降，特別是在可見光區(qū)域（380~780nm）透過率迅速下降，透過性能變差，拋光后用肉眼能觀察到晶體內(nèi)部呈現(xiàn)云霧狀態(tài)，這導致晶體在可見光區(qū)透過性能差。

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