大功率激光窗口ZnSe的制备原理及方法

比较了四种适用于作CO2激光器窗口的材料,Ge、KCl、GaAs和ZnSe,指出ZnSe是大功率激光器最理想的窗口材料,并列举了3种ZnSe的制备原理及方法,阐述了CVD方法制备多晶ZnSe的过程.

CVD复制技术制备ZnS头罩

为减轻生产、加工难度和减少材料浪费,提出了CVD复制技术制备ZnS头罩的方法。着重阐述了衬底和CVD过程对复制ZnS头罩的影响,并列举了复制ZnS头罩时衬底材料的要求。

红外用CVD ZnS多晶材料的研制

论述了制备红外用CVD ZnS多晶材料的化学气相沉积工艺和热等静压处理工艺。针对CVD ZnS多晶材料具备优良的光学和力学性能,采用化学气相沉积工艺和热等静压处理技术成功研制出大尺寸多晶材料,其最大尺寸达到250 mm×15 mm。测试了CVD ZnS样品的各项光学、力学性能指标。样品的全波段透过率均接近ZnS材料的本征水平,折射指数均匀性优于2×10-5,在1.06μm的吸收系数为2×10-3cm-1,抗弯强度达到104 MPa。

大口径多光谱ZnS头罩的研制

多光谱ZnS是一种综合性能优异的红外光学材料,在长波红外及多波段红外探测成像系统中被广泛应用。化学气相沉积和热等静压后处理是制备多光谱ZnS材料的关键技术。介绍了化学气相沉积工艺和热等静压处理工艺制备多光谱ZnS的工艺原理及沉积大口径头罩的结构设计;报道了研制成功的270mm大口径多光谱ZnS头罩。经测试分析,头罩的全波段透过率均已接近理论水平、吸收系数≤0.01cm-1、折射指数均匀性达到2.2×10-5、硬度160kg/mm2、抗弯强度70MPa、断裂韧性1.0MPa·m1/2。与美国Rohm&Haas公司的多光谱ZnS产品相比,该头罩的主要性能指标与其处于同一水平。

原生CVDZnSe、CVDZnS晶体内Zn-H络合物含量不同的机理分析

化学气相沉积ZnSe与ZnS晶体结构及物理性能近似,但原生ZnS在6.2μm处存在由Zn-H络合物引起的明显的吸收峰,其中的H来源于未分解的含H反应气体,而原生ZnSe则无此现象。比较分析它们的沉积条件(温度、压力)以及反应气性质后认为:ZnSe相对较高的沉积温度和反应气之一的H_2Se低的分解温度是主要的原因,同时高温可减弱含H缺陷对ZnS光学性能的影响;其次,ZnSe沉积中压力低使反应物浓度降低且有利于未参与反应的H2Se气体返回主气流减少了ZnSe晶体中Zn-H络合物的含量。

热等静压(HIP)对CVDZnS光学性能的影响

对化学气相沉积 (CVD)ZnS经热等静压 (HIP)处理前后在光学透过率等方面的改变进行了比较分析。针对温度、原生样品厚度等因素对样品性能的影响做了详细阐述。实验表明 ,热等静压对原生CVDZnS光学性能有促进作用 ,随处理温度的升高 ,透过率在 10 10～ 10 5 0℃之间出现峰值 ;原生样品厚度的影响不容忽视 ,导热均匀的薄样品晶粒均匀且尺寸较大 ,光学及力学性能要好于厚样品。

CVD工艺中气体流型的研究

化学气相沉积(CVD)法可制备高纯度、近似元件形状、大面积的块体材料,与制备薄膜的CVD过程相比,该过程存在长时间沉积稳定性、厚度均匀性及光学质量均匀性等问题.本文采用简化装置对CVD工艺过程进行物理模拟,探讨不同工艺参数下沉积室内部气体流型的变化,分析流型对沉积过程的影响.

CVD方法制备ZnSe系统中尾气的处理

CVDZnSe是目前光学性能最好的红外光学材料之一。但在制备CVDZnSe时,尾气中未反应完全的剧毒硒化氢气体,对操作人员及环境的危害很大。采用逆流填料塔来吸收CVD方法制备ZnSe系统中的剧毒尾气硒化氢。为加快传质速率,提高吸收率,选用NaOH溶液作吸收液;利用H2Se气体与此溶液反应,降低气体在水溶液中的浓度,加大传质推动力;选择了具有高效分离因子的填料以减小塔身的高度和直径。并且对循环吸收液进行氧化,双重过滤等处理。最后用型号为TX-FMD的H2Se检测仪测量处理后的尾气中H2Se气体的含量,达到排放要求。

长波红外消色差锗砷硒玻璃的研制

介绍了利用自制的合成反应炉制备长波红外消色差GeAsSe玻璃的方法。重点讨论了影响材料透过率的氧吸收,影响折射指数均匀性及影响力学性能的组分不均、热应力、夹杂物(玻璃态、气泡和固体)等缺陷的产生和消除。