紅外用半導體材料(semiconductor material for infrared application)

用于制備紅外光學元件(如透鏡、窗口等)和紅外探測器的半導體材料。半導體材料在紅外激光、探測、光學和攝像等方面有廣泛應用。還用于導彈的制導系統、衛星姿態控制系統和紅外熱成像系統等。

能產生激光的半導體材料已知有20余種，輻射波長為0.35～34μm。如GaAsp—n結用電子激勵可發出0.83～0.91／μm的激光。

紅外探測器是用來接收紅外光信號，使之轉變為電信號輸出，從而達到通訊、跟蹤、制導、照相偵察和夜視等目的的器件，是紅外系統的心臟。能用于制備紅外探測器的半導體材料有元素半導鍺和硅，二元化合物半導體InSb．PbS．PbSe等，三元化合物半導體TeCd—Hg和Sn—Pb硫族化合物等。TeCdHg是目前2.5～14μm波段主要的紅外探測器材料。

探測景物本身發出的紅外光，獲得可見圖像的紅外熱成像儀主要用于軍事裝備，少量用于警戒監視、熱損探傷和醫療診斷等。目前用作熱成像系統透鏡、棱鏡和轉鼓的半導體材料要求對3～5／μm和8～14μm的紅外光是透明的，主要是電阻率大于5Ω•cm的n型鍺晶體。用作窗口(或導流罩)的半導體材料不僅對3～5μm和8～14μm紅外光是透明的，而且要求機械強度高，能抵抗雨水侵蝕和溫度的劇烈變化，能滿足這些要求的半導體材料有鍺、GaAs、ZnSe和ZnS等。

激光器在醫療、加工工業和軍事上應用日益廣泛，其激光輸出窗口是紅外用半導體材料，鍺適用于小功率激光器，GaAs適用于中功率激光器，大功率激光器則用ZnSe作窗口。