아연 셀레나이드(ZnSe)

결정 구조 및 특성

-ZnSe는 입방 격자 구조로 결정화됩니다.  

-실온에서 2.67eV의 넓은 밴드갭을 가지므로 가시광선 및 근적외선 스펙트럼 영역의 응용 분야에 적합합니다.  

-ZnSe는 가시광선과 적외선 영역을 포함하여 0.5μm에서 20μm까지의 넓은 파장 범위에 걸쳐 높은 투명도를 나타냅니다.   

-가시광선 영역에서 약 2.67의 높은 굴절률을 가지며, 이는 고굴절률 재료가 필요한 광학 부품에 유용합니다.   

-ZnSe는 열팽창 계수가 상대적으로 낮아 열 스트레스에 강하고 고전력 애플리케이션에 적합합니다.

광학 응용

-적외선 광학: ZnSe는 넓은 투명도 범위와 적외선 영역에서의 낮은 흡수로 인해 렌즈, 창, 프리즘과 같은 적외선 광학에 널리 사용됩니다.   

-레이저 광학: ZnSe는 주파수 변환 및 고조파 생성을 위한 비선형 광학 재료로 고체 레이저에 일반적으로 사용됩니다.   

-광학 코팅: ZnSe는 반사 방지 코팅, 고반사 코팅 및 빔 분할기와 같은 광학 코팅용 박막으로 증착될 수 있습니다.  

-이미징 시스템: ZnSe 렌즈 및 창은 적외선 투과율이 뛰어나 열화상 시스템, 야간 투시 장치 및 적외선 카메라에 사용됩니다.   

-광섬유: ZnSe는 통신 시스템, 감지 및 분광학 분야의 응용 분야를 위한 적외선 광섬유의 핵심 소재로 사용됩니다. 

제작 및 가공

ZnSe는 화학적 증기 수송(CVT) 및 물리적 증기 수송(PVT) 방법과 같은 다양한 기술을 사용하여 벌크 단결정으로 성장할 수 있습니다. – 다결정 ZnSe는 HIP(Hot Isostatic Pressing) 또는 소결 공정을 통해 생산할 수 있습니다. – ZnSe 박막은 분자빔 에피택시(MBE), 화학 기상 증착(CVD), 스퍼터링과 같은 기술을 사용하여 증착할 수 있습니다. – ZnSe는 특정 응용 분야에 맞게 광학적, 전기적 특성을 수정하기 위해 크롬, 철 또는 전이 금속과 같은 다양한 원소로 도핑될 수 있습니다.

과제와 한계

-ZnSe는 모스 경도가 약 5인 상대적으로 부드러운 소재로 긁힘과 마모에 취약하여 특정 응용 분야에서의 사용이 제한될 수 있습니다. 

-ZnSe는 습기에 민감하고 습한 환경에서 분해될 수 있으므로 적절한 캡슐화 또는 보호 코팅이 필요합니다.