当前位置: 新思界 > 产业 > 电子电气 > 聚焦 >

高纯度硫化锌晶体是红外光学系统核心基材之一 下游应用范围广泛

2026-09-11 17:39      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:

高纯度硫化锌晶体是红外光学系统核心基材之一 下游应用范围广泛

  高纯度硫化锌晶体,是以硫化锌(ZnS)为化学组成、经特定工艺制备的II-VI族宽禁带半导体光学材料。该晶体主要存在两种晶型结构,分别为α型与β型:α型为六方纤锌矿结构,密度为3.980g/cm3;β型为立方闪锌矿结构,密度为4.102g/cm3。高纯度硫化锌晶体无色透明,熔点约1700℃,折射率介于2.2~2.4之间,光谱透明波段覆盖0.35μm~14.5μm,可兼顾可见光、中短波及长波红外光学传输需求。
 
  商用光学级高纯度硫化锌晶体纯度通常不低于99.99%(4N级),材料整体光学透过性能优异,同时具备良好的机械强度与环境稳定性。化学气相沉积法(CVD)是目前制备硫化锌晶体的主流工艺。根据制备工艺及光学性能差异,商业化CVD硫化锌晶体主要分为标准CVD硫化锌与多光谱CVD硫化锌两类。其中多光谱CVD硫化锌经热等静压后处理工艺优化,可有效消除内部散射缺陷,实现可见光至长波红外全光谱高透过,综合光学性能更优。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国高纯度硫化锌晶体行业研究及十五五规划分析报告》显示,高纯度硫化锌晶体是红外光学系统的核心基材之一,凭借优异的宽光谱透光性能、耐高温特性与机械稳定性,在军民领域均具备重要应用价值。在民用领域,该晶体凭借性价比高、光学性能优良、环境适应性强等优势,被广泛用于红外热成像设备的光学透镜、防护窗口等核心元器件,批量应用于工业测温、安防监控、车载夜视、民用红外检测等长波红外光学场景。
 
  在军用领域,高纯度硫化锌晶体带隙宽度可达3.5eV,热稳定性优异,在600℃高温环境下仍可维持良好的宽波段红外透过性能,能够耐受高速飞行产生的气动加热,是长波红外成像末制导导弹光学整流罩、探测窗口的核心备选材料,广泛应用于各类精确制导军用光电装备。
 
  新思界行业分析人士表示,在我国,可以自主生长制备高纯度CVD硫化锌晶体毛坯的企业主要包括中材人工晶体研究院(山东)有限公司、有研国晶辉新材料有限公司、安徽光智科技有限公司等。
 
  有研国晶辉新材料有限公司依托自主研发的化学气相沉积工艺制备的高纯度ZnS多晶材料,可满足激光-红外复合光窗、可见光-激光-红外“三光合一”窗口等先进光电装备的应用需求。2023年,中材人工晶体研究院(山东)有限公司在大尺寸CVD ZnS晶体生长技术方面取得重要突破,制备出长2m、宽1m、厚35mm的红外级高纯硫化锌多晶材料,为大口径红外光学窗口提供基材支撑。
 
关键字: