В работе обсуждается современное состояние мирового рынка селенида цинка, дан анализ тенденций их развития. Рассмотрены особенности технологии роста кристаллов селенида цинка; проведен анализ характеристик получаемых материалов, приборов на их основе, а также приводятся сведения об основных производителях.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по фотонике
Урик Винсент Дж.-мл., МакКинни Джейсон Д., Вилльямс Кейт Дж.
Другие серии книг:
Мир фотоники
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир материалов и технологий
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #6/2015
Н.Кульчицкий, А.Наумов, В.Семенов
Современные оптоэлектронные приборы на основе селенида цинка
Просмотры: 5477
В работе обсуждается современное состояние мирового рынка селенида цинка, дан анализ тенденций их развития. Рассмотрены особенности технологии роста кристаллов селенида цинка; проведен анализ характеристик получаемых материалов, приборов на их основе, а также приводятся сведения об основных производителях.
Селенид цинка свойства
и области применения

Селенид цинка – светло-желтое твердое вещество, прямозонный полупроводник, ширина запрещенной зоны которого составляет 2,7 эВ при 25 °C. В виде монокристаллов селенид цинка используют для изготовления оптических окон, линз, призм и зеркал, в частности для ИК-техники. Спектральный диапазон пропускания – 0,5–22 мкм. ZnSe также используют для изготовления фокусирующей и проходной оптики в системах СО2-лазеров высокой мощности (λ = 10,6 мкм). Поликристалл можно применять для создания выходных устройств в лазерах. Преимущество селенида цинка (ZnSe) перед другими ИК-материалами заключается прежде всего в том, что этот материал прозрачен и в видимом диапазоне. Это облегчает юстировку всех приборов с оптикой из селенида цинка (ZnSe) в видимом диапазоне длин волн (например, 632 нм). Необходимо отметить, что вследствие высокого показателя преломления селенид цинка требует нанесения просветляющего покрытия.

Поликристаллический селенид цинка активно используется в приборах ночного видения, тепловизионных системах переднего обзора (FLIR-системы). Монокристалл селенида цинка используют в качестве подложек для детекторов, сцинтилляционный монокристалл применяют в приборах для досмотра багажа. Сегодня развитие данного направления находит активную поддержку (рис.1).

Селенид цинка применяется в устройствах ИК-оптики с диапазоном прозрачности 0,5–13 мкм. Наиболее часто используемыми материалами для ИК-применений являются поликристаллы ZnSe, которые в основном применяются для производства окон, зеркал и линз [1, 2]. Также селенид цинка в виде порошков и крошки широко применяется в качестве просветляющих оптических покрытий. 87% от общего количества материалов приходится на поликристаллы селенида цинка и 13% на селенид цинка в виде порошков и крошки.

Методы получения селенида цинка

Объемные образцы селенида цинка получают разными методами: выращиванием из расплава, горячим прессованием порошка, кристаллизаци­ей из паровой фазы (PVD), химическим осажде­нием из газовой фазы (CVD). В зависимости от метода получения свойства материала существенно различаются. Это связано с влиянием условий получения мате­риала на его структуру, примесный состав, нали­чие объемных дефектов и их концентрацию.

Выращивание из расплава под давлением

На­ибольшее применение для выращивания ZnSe из расплава получил метод Бриджмена-Стокбаргера. В соответствии с этим методом предвари­тельно очищенный порошок селенида цинка по­мещают в автоклав и расплавляют при темпера­туре, достигающей 1600°C, под давлением инертного газа 2–20 МПа. Затем контейнер с расплавом переме­шают через зону, в которой существует температурный градиент.

Впервые компактные образцы селенида цинка из расплава были получены в 1958 году Фишером. В нашей стране исследо­вания в области получения объемных образцов селенида цинка из расплава проводились в Государственном оптическом институте (ГОИ) им. С.И.Ва­вилова (Ленинград), в ИФТТ АН СССР (Черноголовка), а также во ВНИИ "Монокристаллов" (Харь­ков). Наиболее значительные результаты были достигнуты в ГОИ, где в 60-е годы было ор­ганизовано промышленное производство моно­кристаллов селенида цинка диаметром до 120 мм.

Метод горячего прессования порошка

В кон­це 60-х годов основным методом получения поликристаллического селенида цинка за рубежом был метод горячего прессования порошков. Шихту в виде порошка селенида цинка с оп­ределенным размером зерна помещали в вакуум­ную печь между графитовыми прокладками и сдавливали с помощью пресса. Температура в печи составляла 800–1200°C, давление – 0,1–0,3 ГПа.

Образцы ZnSe, полученные этим методом, об­ладали малым коэффициентом теплового расши­рения и неплохими механическими свойствами. Однако, несмотря на сравнительно малое содержа­ние примесей, получить таким способом материал с хорошими оптическими свойствами не удалось. В нашей стране метод горячего вакуумного прессования порошка селенида цинка в основном развивался в ГОИ. Но так же, как и за ру­бежом, получить образцы с удовлетворительны­ми свойствами исследователи пока не смогли.

Кристаллизация из паровой фазы (PVD-метод)

Для получения крупногабаритных оптических элементов из селенида цинка в нашей стране в ГОИ основные усилия были направлены на развитие метода кристаллизации из паровой фазы (метод вакуумной сублимации и конденсации). Этот метод представляется достаточно простым в ап­паратурном исполнении и позволяет выращивать образцы селенида цинка больших размеров с хо­рошими оптическими свойствами.

Рост поликристаллических пластин проводит­ся в контейнере из углеродсодержащих материа­лов, в котором создается пониженное давление (около 10–3 Па). Исходный селенид цинка испаря­ется из нижней камеры печи, температура в кото­рой более 1000°C. По высоте печи устанавлива­ется температурный градиент (около 7 град/см). Образующиеся пары проходят через фильтр, представляющий собой графитизированную сет­ку, и конденсируются в более холодной части ка­меры на подложке в виде плотных кристалличес­ких осадков. Температура в зоне конденсации ‒ 850–950°C.

Полученный таким образом материал обладал практически всеми основными преимуществами поликристаллического селенида цинка и широко использовался в нашей стране под маркой ПО-4 (оптический поликристалл № 4). В ГОИ были со­зданы промышленные установки, позволяющие выращивать диски селенида цинка диаметром до 500 мм.

Метод химического осаждения из газовой фазы (CVD-метод)

Методом химического осажде­ния из газовой фазы поликристаллический селе­нид цинка можно получить с использованием различных химических реакций, где в качестве источника цинка используются летучие галогениды, металлоорганические соединения цинка или элементарный цинк, а в качестве источника селена – селеноводород, элементоорганические соединения селена или элементарный селен.

Каждый из процессов получения селенида цинка имеют свои до­стоинства и недостатки. При проведении химиче­ского осаждения с использованием галогенидов в селенид цинка может попасть галоген, что ухудшает оптические свойства материала. Использование элементоорганических соединений селена вызывает загряз­нение получаемого материала углеродом. Наибо­лее часто для получения ZnSe методом химичес­кого осаждения из газовой фазы используются элементарные цинк, диэтилцинк, селен, селеноводород. Возможность глубокой очистки исходных реагентов, которые являются легколе­тучими веществами, позволяет получать матери­ал с малым содержанием примесей ‒ не более 10~5 ат.%. Высокую чистоту селенида цинка, получаемого химическим осаждением из газовой фазы, могут обеспечить различные реагирующие вещества, однако однородность, оптические и механичес­кие свойства таких материалов существенно раз­личаются.

Получение селенида цинка с использованием элементоорганических соединений

Возможность по­лучения слоев селенида цинка по реакции взаимо­действия диэтилцинка с селеноводородом (MOCVD-метод) впервые была показана в 1971 году. В даль­нейшем этот метод развивался для получения тонких эпитаксиальных слоев. Структурное совершенство и низкое содержание примесей в мо­нокристаллических пленках ZnSe позволяет пред­положить, что метод MOCVD имеет хорошие перспективы для получения массивных кристал­лов селенида цинка. Кроме того, использование диэтилцинка, обладающего хорошей летучестью и высокой химической активностью, позволяет снизить температуру процесса до 200–500°C и от­казаться от использования газа-носителя, являющегося потенциальным источником загрязнений.

Химическое осаждение селенида цинка из па­ровой фазы по реакции цинка с селеном

Метод получения монолитных поликристаллов селени­да цинка из паров элементарных цинка и селена прежде всего привлекал исследователей безопас­ностью и экологической чистотой. Также исследовался процесс образования ZnSe в системе Zn-Se-H-Ar в температурном интервале 480–800°C при изменении давления от 0,7 до 6 кПа. Бы­ло обнаружено, что в зависимости от условий роста образуется материал с различной структу­рой и морфологией.

Однако прямой синтез из паров цинка и селена в проточной системе не дал хороших результатов. Высококачественный мелкокристаллический селенид цинка удалось получить при замене селена селеноводородом. Для этого через источник се­лена пропускался водород, взаимодействующий с селеном с образованием H2Se, который далее до­ставлялся потоком водорода в зону образования ZnSe.

Получение селенида цинка по реакции паров цинка и селеноводорода (цинк-гидридный метод)

Многие проблемы, связанные с получением круп­ногабаритных, однородных и высокопрозрачных образцов селенида цинка, удалось решить с помо­щью метода химического осаждения из газовой фазы с использованием паров цинка и селеново­дорода. Несмотря на высокую стоимость, именно этот метод нашел за рубежом промышленное применение. В цилиндрической трубе, изготовленной из кварцевого стекла или металлических материа­лов, создается необходимый профиль температу­ры и пониженное давление. Внутри трубы разме­щаются реактор в виде прямоугольного паралле­лепипеда и ванна с цинком. Скорость испарения цинка регулируется изменением температуры. Пары цинка смешиваются с потоком аргона и по­ступают в реактор, куда подается селеноводород, предварительно также разбавленный аргоном. Температура в зоне реакции 600–800°C, давление менее 104 Па.

Процесс химического осаждения ZnSe протека­ет внутри реактора, стенки которого химически инертны, термически стойки и не обладают адге­зией к селениду цинка. Обычно в качестве под­ложки используют пластины из углеродсодержащих материалов (графита, стеклоуглерода).

Большинство разработанных в настоящее вре­мя методов позволяют получать поликристалли­ческий селенид цинка с высокой прозрачностью в инфракрасной области спектра. Однако одним из общих недостатков получаемых материалов яв­ляется наличие примесных и структурных дефек­тов. Основная проблема, возникающая при ис­пользовании ZnSe в силовой оптике, связана с на­личием в нем различных типов объемных неоднородностей, вызывающих разрушение об­разцов при воздействии сфокусированного лазер­ного излучения.

Методом вытягивания из расплава можно по­лучать кристаллы селенида цинка размером до 120 мм, однако размер образцов высокого опти­ческого качества не превышает 40–60 мм. Основ­ная трудность выращивания высокооднородного селенида цинка из расплава состоит в значительном количестве примесей, поступающих из материала аппаратуры, и в образовании на границе кристал­лизации большого количества пор. Кроме этого, в кристаллических слитках ZnSe большого диаме­тра при охлаждении возникают значительные термические напряжения, а образцы, вырезан­ные из этих слитков, обладают низкими механи­ческой прочностью и лазерной стойкостью. Так, при практически одинаковой величине поглоще­ния на длине волны 10,6 мкм (β10.6 = 1 · 10–3 см–1) образцы, полученные из расплава, имели пример­но в 3 раза более низкую лазерную прочность при испытании в импульсном режиме генерации СО2-лазера по сравнению с образцами, полученными CVD-методом. В настоящее время основное применение метод находит при выращивании мо­нокристаллов ZnSe, ZnxCd1–xSe, ZnSexTe1–x, используемых в опто – и микроэлектронике, напри­мер в качестве высокоэффективных полупровод­никовых сцинтилляторов.

Образцы ZnSe, выращенные методом горяче­го прессования порошка, содержат значительное количество как структурных, так и примесных де­фектов, Поэтому они существенно уступают по величине опти­ческих потерь образцам, полученным другими ме­тодами. Имеющийся уровень потерь таких образ­цов на длине волны 10,6 мкм составляет 10–1 см–1, что практически на три порядка хуже, чем для CVD-образцов. По этой причине, несмотря на низкое содержание примесей и хорошие механические свойства, прессованный селенид цинка в настоя­щее время не применяется в ИК-оптике.

Существует целый ряд применений, где использование поликристаллического се­ленида цинка, полученного кристаллизацией из пара, воз­можно. Несмотря на высокую дефектность и более низкие оптические и механические характеристи­ки по сравнению с CVD-материалом, он может применяться (и широко применялся до недавнего времени) в ИК-спектроскопии, для изготовления защитных окон устройств, регистрирующих тем­пературу объектов окружающей среды и эксплу­атирующихся в обычных (не экстремальных) ус­ловиях. Следует отметить, что метод вакуумной конденсации используется также для получения высококачественных монокристаллов ZnSe не­большого диаметра.

Мелкокристаллический MOCVD-ZnSe, обладая высокими механическими свойствами (прочность на разрыв примерно в 2 раза выше, чем в CVD-материале), уступает монокристаллическому и CVD-ZnSe по своим оптическим характеристи­кам. Лучшая опубликованная величина коэффи­циента поглощения такого материала на рабочей длине волны СO2-лазера составляет 10~2 см–1. Об­разцы MOCVD-ZnSe обладают не только более высоким по сравнению с монокристаллами погло­щением, но и значительным рассеянием в видимом диапазоне длин волн. Таким образом, несмотря на широкое использование пленок MOCVD-ZnSe в микроэлектронике, этот материал в виде массив­ных образцов пока не нашел применения в про­ходной ИК-оптике, что связано с его более низки­ми оптическими характеристиками.

Методом химического осаждения из газовой фазы с использованием паров цинка и селеноводорода удается получить поликристаллический селенид цинка с малым содержанием примесей. Несмотря на наличие различного рода неоднородностей и дефектов структуры, этот ма­териал по совокупности своих оптико-механичес­ких характеристик превосходит ZnSe, получае­мый другими методами, что делает CVD-метод наиболее перспективным для синтеза образцов.

Рынок CVD ZnSe

ИК-устройства с оптикой из селенида цинка покрывают широкий круг применений как в гражданской сфере, так и в военной. Спрос на приборы ИК-спектрального диапазона со стороны оборонного сектора составляет около 70% от общего спроса на данные устройства. Среди применений оборонного назначения можно назвать тепловизионные системы слежения ближнего и среднего ИК-диапазона авиационного, морского и наземного базирования. Системы используются и как независимые приборы, и как устройства, встроенные в технику военного назначения. Тепловизионные и ИК-приборы приобретают активное бытовое использование в разных странах. Перспективными считаются разработки в области автомобильной, энергетической и нефтегазовой промышленности. В последние годы неоднократно появлялись разработки систем ночного видения для автомобилей. Эти системы могут дать в ближайшие годы мощный толчок развитию рынка.

Как отмечалось выше, интерес к селениду цинка появился в начале 80-х годов прошлого века. В СССР к решению этой проблемы были подключены ГОИ (Ленинград), Институт химии высокочистых веществ (г.Горький), институт ГИРЕДМЕТ (Москва) и ВНИИ монокристаллов (Харьков).

Помимо оборонных, коммерческих и бытовых применений материала в приборах регистрации сигнала, немалую долю рынка составляют приложения для генерации излучения ИК-спектра. В последние годы рынок технологических СО2-лазеров составил более 1 млрд. долларов США. Использование поликристаллического ZnSe в СО2-лазерах обусловлено рядом уникальных характеристик материала (низким поглощением на длине волны генерации и высокой лучевой стойкостью). Достигаемые значения рабочих характеристик допускают использование материала в мощных технологических лазерных системах.

Рынок всех оптических элементов для инфракрасных устройств оценивается в 450–500 млн.долларов. Из множества оптических материалов, используемых для производства ИК-оптики, значительная доля рынка в денежном выражении приходится на цинкселенидовую оптику.

Ожидается, что ежегодный рост рынка ИК-устройств для гражданских применений в 2016–2017 годы составит 17%. На данный момент наблюдается увеличение спроса на приборы среднего и теплового ИК-диапазона. Отмечено значительное увеличение объемов рынка ИК-устройств за счет расширения круга областей применения и выход на рынок приборов ИК-диапазона гражданского назначения. На протяжении последних 10 лет тенденция роста спроса на ZnSe на рынке сохраняется. Объем рынка оптических материалов из селенида цинка на сегодня составляет более 80 тонн в натуральном выражении и более 80 млн. долл. – в денежном. Объем внутреннего российского рынка значительно меньше – в натуральном выражении не превышает, по нашим оценкам, 2–2,5 тонн.

Структура рынка и ее особенности

Рынок оптических элементов можно условно разделить на три сегмента, соотносящихся друг с другом в трех отношениях: товарном по "назначению" продукции (Laser Grade и FLIR Grade), товарном по размерам элементов и географическом аспекте. Требования, предъявляемые к материалам ИК-оптики, зависят от целевого назначения оп­тических элементов, которые изготавливаются из этих материалов. Так, для дистанционного проведения бескон­тактного контроля температуры различных объ­ектов в системах обнаружения и оповещения, сле­дящих системах, ИК-окнах летательных аппаратов необходимо использовать материалы с хоро­шей прозрачностью в областях 1–6 и 8–14 мкм. Эти области соответствуют окнам прозрачности атмосферы Земли для ИК-излучения. Кроме того, материал должен обладать хорошими механическими свойствами. Для сило­вой ИК-оптики требуются материалы с низким коэффициентом поглощения (менее 10–3 см–1).

Свое основное применение ZnSe находит при изго­товлении оптических элементов мощных СO2-лазеров. Если в лазерах мощностью 3,5 кВт время наработки оптических элементов составляет около 1500 час, то в лазерах мощностью 20 кВт и более оно сокращается более чем на порядок. Лазерная оптика и особенно линзы на выходе лазерного луча требуют частой замены, то есть лазерная оптика является расходным материалом.

Для этих целей за рубежом используется селенид цинка марки Laser-Grade. Селенид цинка применяется также при конст­руировании оптических элементов различных спе­ктральных приборов и ИК-объективов, защит­ных окон специальных устройств, принимающих тепловые сигналы в широком спектральном диа­пазоне, и т. д. Свойства изготавливаемого за рубе­жом для этих целей селенида цинка марки FLIR-Grade (или ИК-качества, в дальнейшем используются все эти термины) также приведены в табл.2. Как видно из таблицы, требования к оптическим свойствам селенида цинка марки Laser-Grade су­щественно ниже. Это связано с тем, что мощ­ность проходящего через оптический элемент из­лучения в этом случае небольшая и допускается наличие более высоких потерь, связанных с поглоще­нием и рассеянием электромагнитного излучения.

Что касается механических свойств, то требо­вания к ним довольно высокие для обеих марок ZnSe. Известно, что прочностные характеристи­ки поликристаллических материалов (критичес­кое напряжение сдвига, предел текучести, проч­ность на разрыв и т. д.) существенно выше, чем монокристаллических, и возрастают с уменьше­нием размера зерна поликристалла. Необхо­димые механические свойства селенида цинка достигаются получением поликристаллического материала с мелкозернистой структурой.

Как отмечалось выше, по величине неоднородностей и примесей принята сегментация оптических материалов из селенидов цинка на материалы лазерного качества (при коэффициенте поглощения βпредельное ≤ 5 · 10–4 см–1) и FLIR-качества (при коэффициенте поглощения βпредельное ≤ 7 · 10–3 см–1 и размере примесей ≤0,1 мм).

На рынке ZnSe лазерного качества выделяются группы товаров по характерному размеру заготовок (диаметру). Соотношение спроса в товарном выражении (в кг) представлено на рис.2.

Сегмент крупных заготовок (>50 мм) в денежном выражении занимает большую долю рынка вследствие большей массы отдельных заготовок. В свою очередь, удельная весовая стоимость (1 г) оптического материала из ZnSe в меньших заготовках выше из-за сложностей обработки.

Наиболее востребованными на сегодняшний момент являются заготовки диаметром 30–40 мм, также прослеживается долгосрочная тенденция смещения спроса в сторону заготовок с диаметром 50 мм. Заготовки размером свыше 80 мм изготавливаются на заказ, что сопровождается договорным ценообразованием – как правило, цена возрастает в геометрической прогрессии в зависимости от диаметра заготовки.

CVD-ZnSe потребляется всеми развитыми странами и многими странами третьего мира, прежде всего из Юго-Восточной Азии. К крупнейшим потребителям относятся компании, производящие комплектующие для технологических лазерных установок на основе готовых оптических элементов из CVD-ZnSe (рис.3). В свою очередь, такие оптические элементы производит корпорация II–VI и многие оптические фирмы в Европе, США, Китае, России. Другую, меньшую, группу потребителей материала образуют компании, производящие различные FLIR-системы, устройства ИК-диапазона. В списке основных потребителей CVD-ZnSe более 400 компаний.

Приведенные оценки относятся к зарубежному рынку. Что касается российских потребителей, то в настоящее время отмечается рост интереса к материалу качества Laser Grade для технологических лазеров. В то же время существует тенденция роста внутреннего российского рынка крупноразмерного FLIR-материала, прежде всего за счет военных заказов.

Рынок элементов FLIR-качества является менее привлекательным, если оценивать его с позиций объема – он составляет около 17–19 млн. долларов. В случае FLIR-применений у селенида цинка существуют конкуренты: менее качественные, но имеющие меньшую стоимость, – NaCl, KCl, AgCl, KRS-5, KRS-6, ZnS.

Селенид цинка лазерного качества в виде пластин, линз и заготовок оптических материалов потребляется высокотехнологичными компаниями всех передовых стран (Европы, Северной Америки, Австралии) и некоторыми странами Азии, Южной и Латинской Америки. Оптические элементы производятся компаниями II–VI, Rohm&Haas, а также многочисленными оптическими предприятиями в Европе, США, России, Китае, Австралии из поставляемого посредниками и указанными производителями материала.

Основными игроками на рынке являются компании II–VI Infrared и Rohm & Haas, вместе они занимают 50% рынка производства кристаллов селенида и сульфида цинка. Большая часть компаний, представленных на данном рынке, представляет собой вертикально-интегрированные структуры, объединяющие в себе предприятия нескольких уровней передела.

Основными игроками на мировом рынке мощных СО2-лазеров являются следующие компании: Photon Sources – в настоящее время часть Lumonics (Ontario, Canada), Coherent (Santa Clara, CA), II–VI (Saxonburg, PA), Laser Power Corp. (San Diego, CA), Coherent, Sumitomo (Osaka, Japan), Rocky Mountain Instruments (Longmont, CO), and V&S Scientific (Potters Bar, UK). Две компании США – II–VI (Saxonburg, PA) и Laser Power Corp. (San Diego, CA) контролируют около 50% рынка.

Основным мировым производителем селенида цинка и оптики на его основе является компания II–VI (Saxonburg, PA). Другие производители – Phoenix Infrared (Lowell, MA – в настоящее время принадлежит китайской Vital Chemacal), Corning (NY), Exotic Electro-Optics (Murrieta CA), Cradley Crystals (USA), Laser Optex (Beijing, China), Ultiquest Technologies (Shanghai, China), Ningbo Yinzhou Huajing Photoelectric Plastic Co. (Ningbo, China).

Емкость рынка селенида цинка (лазерного и оптического) в виде оптических заготовок в натуральном исчислении, как отмечалось выше, можно оценить более чем в 80 т в год. Стоимость на рынке заготовки из ZnSe CVD в зависимости от качества составляет от 1,4 до 2,0 долл. за грамм. Стоимость оптических компонентов (линз, окон, зеркал) – в 5–10 раз выше. Следует отметить, что исходные материалы, используемые при производстве селенида цинка, селен и цинк (чистотой 99,5–99,9%), составляют не более 2% от стоимости готовой продукции и присутствуют в достаточном количестве, как на российском, так и на мировом рынке [3, 4].

Основной потребитель продукции на внутреннем рынке – Министерство обороны РФ. Потребность военных приложений в материале демонстрирует рост. Ряд процессов, происходящих на российском гражданском рынке селенида цинка, свидетельствуют о том, что ситуация на нем также меняется. Во-первых, в Россию поступает большое количество оборудования по материалообработке (резка, сварка, разделка отверстий в труднодоступных местах, раскройка листовых материалов), а также для медицины и научных исследований. А в состав такого технологического оборудования входят энергетически мощные лазеры. Оптика лазерных систем, как отмечалось, имеет ограниченный срок эксплуатации. Объем деталей, требующих замены, стремительно растет. Этим он создает объективные предпосылки роста российского рынка. Во-вторых, об оживлении спроса на изделия из селенида цинка свидетельствует появление новых игроков на рынке – производителей собственно материала и оптики из этого материала, о которых шла речь выше. В-третьих, ряд оптико-механических производств, входящих в госкорпорацию "Ростехнологии", занимаются разработкой FLIR – систем, в частности тепловизоров. Специалисты оценивают ожидаемые в ближайшие 2–3 года объемы потребления в этом секторе рынка на уровне 5–10 т в год, а также прогнозируют его дальнейший рост.

Все это и создает объективные предпосылки развития производства в России. В настоящее время несколько компаний здесь занимаются производством CVD-ZnSe и изделий из него: ООО "МакроОптика" (Москва), ООО "НН ОПТИКА" и R’AIN Optics (Нижний Новгород), ОАО "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения ВНЦ "ГОИ им. С.И.Вавилова" (входит в концерн "Швабе"), ЗАО "ИНКРОМ", "Алкор Текнолоджиз" (Alkor Technologies), ООО "Германий и приложения" (Москва) [5].

Литература

1. Гаврищук Е.М. Поликристаллический селенид цинка для инфракрасной оптики. – Неорганические материалы, 2003, т. 39, № 9, с.1031–1049.

2. Кульчицкий Н.А., Наумов А.В. О современном состоянии рынка селена и соединений на его основе. – Цветная металлургия. № 4, 2010, с.37–44.

3. US Geological Survey Publications / http://minerals. usgs. gov.

4. Butterman W.C., Brown R.D. "Selenium"// U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey, Open File Report OF-03–018, 2004.

5. Витков В.С., Кульчицкий Н.А., Сокольский В.А. Поликристаллический CVD ZnSe для ИК-оптики. ‒ Тезисы докладов XXI Международной научно-техническая конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения. ‒ Москва, 25–28 мая 2010, с.166.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art