Халькогенидное стекло — некристаллическое вещество, содержащее атомы халькогенов (серы, селена, теллура) без кислорода, в основном нечувствительно к примесям, обладает симметричными вольт-амперными характеристиками .

Халькогенидные стёкла, содержащие значительное количество щелочного металла или серебра, обладают ионной проводимостью, значительно превышающей электронную проводимость. Такие стёкла применяются в качестве твёрдых электролитов для электрохимических ячеек. Стёкла отличаются высокой термодинамической и электрохимической стабильностью .

Наиболее стабильные бинарные халькогенидные стёкла — соединения халькогена и одного или несколько элементов 14-й или 15-й групп периодической системы . Известны также тернарные стёкла .

Халькогенидные стекла обладают свойствами полупроводников .

Применение и производство

Основное использование халькогенидных стёкол обусловлено их уникальными оптическими и электрофизическими свойствами. Прозрачность этих стёкол в широком спектре электромагнитного излучения от видимого до дальнего инфракрасного диапазона находит применение для разработки и производства инфракрасных детекторов излучения, инфракрасной оптики и инфракрасного оптического волокна.

Физические свойства халькогенидных стёкол (высокий показатель преломления, низкая энергия фононов, высокая нелинейность) также делают их идеальными для использования в лазерах , плоскую оптику, фотонные интегральные схемы и другие активные устройства, особенно если они легированы ионами редкоземельных элементов. Некоторые стёкла халькогенида имеют несколько электро-оптических нелинейных эффектов, таких как фотон-наведённая рефракция и изменение диэлектрической проницаемости .

Некоторые халькогенидные стёкла при изменении температуры могут изменять фазовое состояние от аморфного до кристаллического. Это делает их полезными для кодирования двоичной информации на тонких плёнках халькогенидов, этот эффект применяется в перезаписываемых оптических дисках и энергонезависимой памяти типа PRAM . В частности такие материалы основаны на фазовых переходах и . В оптических дисках слой халькогенидного материала обычно помещается между диэлектрическими слоями ZnS-SiO2, иногда со слоем плёнки, способствующей кристаллизации, реже используются такие соединения как , , теллурид сурьмы , , , , и . Производители энергонезависимой памяти 3D XPoint на основе халькогенидных стёкол — Intel и Micron — заявляют о возможности более 100 перезаписей в день, что существенно превышает аналогичный показатель для флеш-накопителей .

Литература