Реєстраційний номер
0226U000453,
(0125U004213)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка технологій вирощування монокристалів сапфіру та крупноблочних кристалів селеніду і сульфіду цинку для виробництва вікон прозорості ІЧ апаратури спеціального призначення
Назва етапу роботи
Розробка технологій вирощування монокристалів сапфіру та крупноблочних кристалів селеніду і сульфіду цинку для виробництва вікон прозорості ІЧ апаратури спеціального призначення, Етап 2025 року
Керівник роботи
Толмачов Олександр Володимирович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
09-01-2026
Організація виконавець
Інститут монокристалів Національної академії наук України
Опис роботи
вдосконалення технологій вирощування великогабаритних монокристалів сапфіру (до 500 мм×350 мм×20 мм) та крупноблочних оптичних кристалів селеніду та сульфіду цинку діаметром до 50 мм та довжиною 200 мм
Опис етапу
Оптимізовано технологічні умови росту кристалів сапфіру великого розміру методами горизонтальної спрямованої кристалізації (ГСК) та Степанова. Для методу ГСК встановлено ступінь перегріву розплаву від tпл (до 300 К), температурні градієнти по ширині (20 К/см) та довжині (30 К/см) кристала в зоні росту, швидкість кристалізації (6-8 мм/год), а також параметри етапу післяростового охолодження (двохступінчастий 20 К/год та 40 К/год). Для методу Степанова проведено модернізацію конструкції кристалоутримувача та формоутворювача та оптимізовано температурні градієнти вздовж напрямку росту. В результаті було отримано кристали сапфіру розміром 500 мм × 350 мм × 20 мм (метод ГСК) та 200 мм × 100 мм × 10 мм (метод Степанова), які за кількістю мікро- та макродефектів (до 104 см-3 та до 3 см-3, відповідно) відповідають використанню даного матеріалу в ІЧ оптиці (оптичне пропускання в спектральній області від 1 мкм до 4 мкм на рівні 85 % на товщині 10 мм). Проведено оптимізацію теплових умов росту методом Бріджмена під надлишковим тиском аргону кристалів ZnSe та ZnS: необхідний рівень електричної потужності нагрівачів, що обумовлює достатній рівень температури (>1815 К) в зоні кристалізації та програму її зміни при проходженні процесу вирощування злитків зі швидкістю протягування 1мм/год, первинний тиск інертної атмосфери в середині ростової камери (10,5 атм). Отримані за оптимізованим режимом кристали ZnSe (діаметром 50 мм та довжиною до 150 мм) і ZnS (діаметром 30 мм та довжиною до 100 мм) характеризуються низькою концентрацією макродефектів, а також не мають розтріскування об’єму. Отримані крупноблочні (< 4 блоків в об’ємі) кристали ZnSe та ZnS мають оптичне пропускання на рівні 65-70 % (товщина 10 мм) в ближньому та середньому ІЧ спектральному діапазоні від 1,25 мкм до 25 мкм.
Опис продукції
Автори роботи
ТАРАНЕЦЬ Юлія Володимирівна
НАЙДЬОНОВ Сергій Вячеславович
КОНЕВСЬКИЙ Павло В'ячеславович
НІЖАНКОВСЬКИЙ Сергій Вікторович
ЙОЛКІН Микола Борисович
ЛУКІЄНКО Олег Олександрович
КАПУСТНИК Олексій Костянтинович
БУРЦЕВА Катерина Павлівна
НАДТОЧАЄВ Віталій Леонідович
РОМАНЕНКО Андрій Олександрович
ГАЙДУК Андрій Ігорович
БАБЕНКО Галина Миколаївна
ДИННИК Юрій Трохимович
МАРЧЕНКО Микола Іванович
СМИК Олег Анатолійович
ДУБЦОВ Ігор Миколайович
МАКОВІЙЧУК Віталій Григорович
ТОЛМАЧОВ Олександр Володимирович
БОЧАРОВ Євгеній Вікторович
КОСТЕНЮКОВА Олена Ігорівна
ЄНА Андрій Іванович
ЄРМОЛЕНКО Олена Миколаївна
НАУМЕНКО Олена Миколаївна
ЛЮБЧИЧ Юрій Анатолійович
СЕРДЮК Олександр Юрійович
СЛЮНІН Євгеній Вікторович
БУДНІКОВ Олександр Тимофійович
КУЦ Богдан Євгенович
ЄФИМЕНКО Інна Анатоліївна
СОФРОНОВ Дмитро Семенович
ВОЛОШИН Олександр Вікторович
ГРИНЬ Леонід Олексійович
КРИВОНОГОВ Сергій Іванович
ДОЛЖЕНКОВА Олена Федорівна
БАРИЛОВ Юрій Вікторович
БОЧКОВ Володимир Федорович
ПЕСЕЦЬКА Алла Костянтинівна
Додано/оновлено в НРАТ
2026-01-09
