Chalkogenid-Glasmaterialien sind eine einzigartige Klasse amorpher Verbindungen, die hauptsächlich aus Chalkogen-Elementen wie Schwefel (S), Selen (Se) und Tellur (Te) bestehen, oft in Kombination mit anderen Elementen wie Arsen (As), Germanium (Ge) und Antimon (Sb). Diese Materialien weisen außergewöhnliche optische, elektrische und thermische Eigenschaften auf, die sie für fortschrittliche Photonik, Infrarot-Optik und Phasenwechsel-Speicheranwendungen unverzichtbar machen.
Unser Portfolio an Chalkogenidglas-Materialien
| Sulfide | Selenide | Telluride |
|---|---|---|
| Al2S3 | Ag2Se, Al2Se3 | Bi2Te3, BiSbTe |
| Bi2S3 | Bi2Se3, BiTeSe | CdTe |
| CdS, Ce2S3, CoS2, Cu2S | CaSe, CdSe | GaTe, Ga2Te3 |
| FeS, FeS2 | EuSe | GeTe, Ge2Te3, GeSbTe |
| HfS2 | GeSe2 | HfTe2 |
| In2S3 | HfSe2 | Li2Te |
| Ga2S3, GeS, GeS2 | Li2Se | In2Te3 |
| Li2S | MoSe2 | MoTe2 |
| MoS2 | NbSe2 | NbTe2 |
| SiS2, SnS2 | PbSe | PbTe |
| TaS2, TiS2 | SnSe, SnSe2 | SnTe |
| WS2 | WSe2 | WTe2 |
| ZnS, ZrS2 | ZnSe, ZrSe2 | ZnTe, ZrTe2 |
Chalkogenidglas vs. Germanium: Was unterscheidet sie?
Im Vergleich zu Germanium bietet Chalkogenidglas mehrere deutliche optische Vorteile. Es weist ein viel breiteres Infrarot-Transmissionsfenster auf, insbesondere im Bereich von 2-20 μm, während Germanium jenseits von ~14 μm undurchsichtig wird. Außerdem hat Chalkogenidglas einen höheren Brechungsindex (1,7-2,4) und eine deutlich geringere Dispersion, wodurch es sich hervorragend für die Korrektur chromatischer Aberrationen und athermische optische Designs eignet.
Darüber hinaus weist Chalkogenidglas aufgrund seiner polarisierbaren Bestandteile außergewöhnliche nichtlineare optische Eigenschaften auf, die Anwendungen in der Superkontinuum-Erzeugung und in abstimmbaren photonischen Gerätenermöglichen – Fähigkeiten, die Germanium nicht besitzt. Seine thermische und chemische Stabilität in anspruchsvollen Umgebungen sowie seine Kompatibilität mit Präzisionsgussverfahren stärken seine Position in der Infrarotoptik und bei massengefertigten IR-Komponenten und übertreffen Germanium an Vielseitigkeit und Kosteneffizienz für viele optische Systeme.
Als Phasenwechselmaterial weist Chalkogenidglas reversible Übergänge zwischen amorphen und kristallinen Zuständen auf, die mit erheblichen Änderungen des elektrischen Widerstands und des Brechungsindex einhergehen. Es bietet einen hohen optischen Kontrast, eine hohe Schaltgeschwindigkeit (im Nanosekundenbereich), ist nicht flüchtig und hat eine ausgezeichnete Zyklenbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich hervorragend für fortschrittliche Anwendungen wie nichtflüchtige Hochgeschwindigkeitsspeicher, abstimmbare photonische Bauelemente, Infrarot-Bildgebung und Tarnkappentechnologien und zeigt damit seinen einzigartigen Wert für integrierte optoelektronische Systeme, die Kontrolle, Speicherung und Reaktionsfähigkeit miteinander verbinden.

Anwendungen von Chalkogenidglas-Materialien
Chalkogenidglas bietet eine hohe optische Transparenz und eine geringe Dispersion, was es ideal für Infrarot-Lichtwellenleiter macht. Seine Fähigkeit, Signale mit Wellenlängen jenseits von 3 μm zu übertragen, macht es zu einem unverzichtbaren Material für die optische Kommunikation mit großen Wellenlängen. Es wird auch häufig in Lichtwellenleitern und Komponenten von Kommunikationssystemen verwendet.
Chalkogenidglas ist ein vielversprechender Werkstoff für Festkörperlaser, da es eine hohe Laserschadensschwelle und hervorragende optische Eigenschaften aufweist. Es wird in Hochleistungslasern und ultraschnellen Lasern eingesetzt, darunter auch in optischen Modulatoren für die moderne optische Kommunikation und Spektroskopie.
Mit seiner hervorragenden Infrarot-Durchlässigkeit wird Chalkogenidglas zur Herstellung von IR-Linsen, Fenstern, Spiegeln und Abbildungssystemen verwendet. Es spielt eine Schlüsselrolle in der Infrarot-Bildgebung, Spektroskopie und Wärmedetektionstechnologie.
Chalkogenidglas wird in der biomedizinischen Optik für die Fluoreszenzbildgebung, die Zellverfolgung und die oberflächenverstärkte Ramanspektroskopie verwendet. Seine Fasern werden auch in der photothermischen und photodynamischen Therapie eingesetzt. Darüber hinaus haben sie ein Potenzial für die Verabreichung von Arzneimitteln und für Biosensorik-Anwendungen.
Chalkogenid-Glasmaterialien stehen an der Spitze der Infrarotoptik und -photonik und bieten eine unübertroffene Transparenz, Abstimmbarkeit und Designflexibilität über ein breites Infrarotspektrum.
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