Los materiales de vidrio calcogenuro son una clase única de compuestos amorfos formados principalmente por elementos calcógenos como el azufre (S), el selenio (Se) y el telurio (Te), a menudo combinados con otros elementos como el arsénico (As), el germanio (Ge) y el antimonio (Sb). Estos materiales presentan propiedades ópticas, eléctricas y térmicas excepcionales, lo que los hace indispensables para la fotónica avanzada, la óptica infrarroja y las aplicaciones de memoria de cambio de fase.
Nuestra cartera de materiales de vidrio calcogenuro
| Sulfuros | Seleniuros | Telururos |
|---|---|---|
| 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 |
Vidrio calcogenuro frente al germanio: ¿En qué se diferencian?
En comparación con el germanio, el vidrio de calcogenuro ofrece varias ventajas ópticas claras. Presenta una ventana de transmisión infrarroja mucho más amplia, especialmente en la gama de 2-20 μm, mientras que el germanio se vuelve opaco más allá de ~14 μm. Además, el vidrio de calcogenuro tiene un índice de refracción más alto (1,7-2,4) y una dispersión significativamente menor, lo que lo hace muy adecuado para la corrección de la aberración cromática y el diseño óptico atérmico.
Además, el vidrio de calcogenuro presenta excepcionales propiedades ópticas no lineales debido a sus componentes polarizables, lo que permite aplicaciones en la generación de supercontinuum y dispositivos fotónicos sintonizables, capacidadesde las que carece el germanio. Su estabilidad térmica y química en entornos difíciles, junto con su compatibilidad con el moldeo de precisión, refuerzan aún más su posición en la óptica infrarroja y los componentes IR fabricados en serie, superando al germanio en versatilidad y rentabilidad para muchos sistemas ópticos.
Como material de cambio de fase, el vidrio calcogenuro presenta transiciones reversibles entre los estados amorfo y cristalino, acompañadas de cambios significativos en la resistencia eléctrica y el índice de refracción. Ofrece un alto contraste óptico, una rápida velocidad de conmutación (en el rango de los nanosegundos), no volatilidad y una excelente resistencia a los ciclos. Estas propiedades lo hacen muy adecuado para aplicaciones avanzadas como la memoria no volátil de alta velocidad, los dispositivos fotónicos sintonizables, las imágenes infrarrojas y las tecnologías de ocultación, mostrando su valor único en sistemas optoelectrónicos integrados que combinan control, almacenamiento y capacidad de respuesta.
Aplicaciones de los materiales de vidrio calcogenuro
El vidrio calcogenuro ofrece una gran transparencia óptica y una baja dispersión, lo que lo hace ideal para la fibra óptica infrarroja. Su capacidad para transmitir señales más allá de las longitudes de onda de 3 μm lo hace esencial en la comunicación óptica de longitud de onda larga. También se utiliza mucho en guías de ondas ópticas y componentes de sistemas de comunicación.
El vidrio calcogenuro es un material prometedor para los láseres de estado sólido por su elevado umbral de daño láser y sus excelentes propiedades ópticas. Se utiliza en láseres de alta potencia y ultrarrápidos, incluidos moduladores ópticos para comunicaciones ópticas avanzadas y espectroscopia.
Con una excelente transmitancia infrarroja, el vidrio de calcogenuro se utiliza para fabricar lentes, ventanas, espejos y sistemas de formación de imágenes por infrarrojos. Desempeña un papel clave en las tecnologías de imagen infrarroja, espectroscopia y detección térmica.
El vidrio calcogenuro se utiliza en óptica biomédica para la obtención de imágenes por fluorescencia, el seguimiento celular y la espectroscopia Raman mejorada en superficie. Sus fibras también se aplican en terapia fototérmica y fotodinámica. Además, muestra potencial en aplicaciones de administración de fármacos y biosensores.
Los materiales de vidrio calcogenuro están a la vanguardia de la óptica infrarroja y la fotónica, ya que ofrecen una transparencia, sintonización y flexibilidad de diseño inigualables en un amplio espectro infrarrojo.
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