Thüringer Werkstofftag 2013 : Werkstoffe-Wissenschaft-Wirtschaft ...

Thüringer Werkstofftag 2013
Abstract
Multispektrales CVD-ZnS
T. Zscheckel 1 , T. Ziermann 2 , A. Gebhardt 2 , C. Rüssel 1
1
Otto-Schott-Institut, Jena Universität,
2
Vitron GmbH, Jena
Abstract
Zinksulfid ist ein Halbleitermaterial mit einer sehr großen Bandlückenenergie
von 3,72eV. Es ergibt sich theoretisch ein optisches
Fenster vom nahen UV bis in den mittleren Infrarotbereich bei
10,5µm. Damit eignet sich Zinksulfid hervorragend als Fenster
Material für Infrarotanwendungen. Seit einigen Jahrzehnten kann
polykristallines Zinksulfid mit Hilfe eines CVD-Prozesses erfolgreich
bis zu Materialdicken von 40 mm gezüchtet werden. Allerdings
entstehen dabei Kristallgefüge mit sehr hoher Defektdichte
und daraus resultierenden inneren Spannungen, die wiederum zu
Verlusten in der realen Transmissionsleistung führen. Bisher gelingt
es durch aufwändiges und teures Heißisostatisches Pressen
unter Einsatz von Edelmetallen das Material zu rekristallisieren
und die optische Qualität zu verbessern. Die dabei entstehenden
Kristalle sind etwa um ein Vielfaches vergrößert, was zu einem
Verlust der Festigkeit führt.
Das ZIM-Projekt: „Multispektrales CVD-ZnS“ hat zum Ziel über
ein erweitertes Verständnis des Kristallwachstums während des
CVD-Prozesses neue Prozessbedingungen zu entwickeln und ein
verbessertes CVD-Material zu ermöglichen. Dieses soll dann
nach Anwendung eines vereinfachten thermischen Nachbehandlungsverfahren
Transmissionswerte erreichen, die nahe an den
theoretisch möglichen liegen.
Über die Laufzeit des Projektes sollen zur Werkstoffcharakterisierung
unter anderem kristallografische Methoden wie X-Ray Dif-
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