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250mm×15mm。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104MPa。     

工艺参数对化学气相沉积硫化锌起拱的影响

本文系统研究了沉积温度、压力、Zn/H2S、以及衬底表面粗糙度对起拱的影响.实验表明,适当的提高沉积温度(650 ℃)和降低沉积压力(1.5×104 Pa)有利于抑制沉积起拱;当Zn/H2S<1时起拱减弱,但透过率下降,可在沉积的初期采用低的Zn/H2S抑制起拱;由于表面阴影和钉扎效应,相对粗糙的衬底表面有更好的抑制起拱效果.     

原生CVD ZnS 6.2 μm处吸收峰的消除及机理分析

原生CVD ZnS的特征之一是由于内部与S空位相关的Zn-H络合物的存在而在6.2 μm处形成吸收峰.相对较低的沉积温度和较高的沉积压力以及Zn/H2S是产生这一问题的主要原因.通过改进实验参数(沉积温度、沉积压力、Zn/H2S),能够制备出与经过HIP处理过的ZnS一样的无Zn-H络合物的原生ZnS.本文依据Zn-H络合物产生的原因对沉积温度、压力等作用机理进行了分析,总结出进一步提高CVD ZnS质量的方法.