شیشه کالکوژنید

شیشه های کالکوژنایدی شیشه هایی هستند شامل یک عنصر کالکوژن ( به غیر از اکسیژن و پولونیوم ) که با عنصر دیگری مثل ژرمانیوم، آرسنیک، سیلیسم و آنتیموان پیوند کووالانت برقرار کرده است.
بیش ترین مقدار پیوند یونی موجود در این شیشه ها ۹٪ است. این مواد به خاطر عبور خوب در ناحیه مادون قرمز شناخته شده اند که به واسطه همین ویژگی توجهات زیادی را به خود جلب کرده اند. این شیشه ها به خاطر داشتن انرژی بند گپ از ۱ تا ۳ الکترون ولت جزو مواد نیمه رسانا دسته بندی می شوند همچنین این مواد شفافیت خوبی را در دو منطقه ۳–۵ میکرومتر و ۸–۱۲ میکرومتر در طیف مادون قرمز نشان می دهند. پولونیوم از نظر شیمیایی جزو عناصر کالکوژناید است اما به دلیل خاصیت رادیواکتیویته بالای آن در ساخت شیشه های کالکوژناید مورد استفاده قرار نمی گیرد. مواد اکسیدی به عنوان قدیمی ترین سیستم های شیشه ساز، جزو ترکیبات کالکوژنایدی محسوب نمی شوند، زیرا مواد اکسیدی توزیع نوار ممنوعه و خواص نوری و الکتریکی متفاوتی با کالکوژنایدها دارند ( در ناحیه فروسرخ جذب شدیدی دارند ) . کالکوژنایدها به صورت طبیعی در پیریت ( FeS2 ) و AuTe2 نیز یافت می شوند. شیشه های کالکوژناید قدیمی اغلب بر پایه گوگرد مثل As - S و Ge - S جزو شیشه سازهای قوی هستند. کلمه کالکوژناید از واژه یونانی chalcos به معنی سنگ معدن و واژه gen به معنی شکل گیری تشکیل شده است. این شیشه ها بیش از ۵۰ سال است که به عنوان مواد نوری شناخته شده اند. اولین گزارش در مورد کاربرد این شیشه ها در سال ۱۹۶۵ در زمینه فیبرهای نوری منتشر شد. تحقیقات در زمینه فیبرهای نوری در محدوده متوسط ( M - IR ) در طی ۲۰–۲۵ سال انجام شده است. [ ۱] خواص و ویژگی های این شیشه ها بسیار متفاوت از شیشه های اکسیدی بر پایه SiO2 است. اولین تحقیقات در مورد شیشه های کالکوژناید در سال ۱۹۵۰ بر روی ترکیب As2S3 به عنوان یک ماده برای استفاده در ناحیه مادون قرمز، انجام شد. در سال ۱۹۶۰ مطالعاتی روی خواص الکتریکی این شیشه ها انجام شد و در نتیجه خواص نیم رسانایی و پدیده سوئیچینگ در شیشه های کالکوژناید کشف شد. در سال ۱۹۷۰ تحقیقات در زمینه شیشه های کالکوژناید به دو دسته کلی تقسیم شد؛ دسته اول تحقیقات خود را در زمینه کاربرد این شیشه ها در ناحبه مادون قرمز روی شیشه هایی نظیر Ge - Se - Te, Ge - As - Se, As2Se3 متمرکز کردند و دسته دوم در مورد پدیده سوئیچینگ مطالعاتی به عمل آوردند. این شیشه ها جزء خانواده شیشه های نیم رسانا هستند و در صورت آلاییده شدن توسط یون های نقره و لیتیوم می توانند هدایت یونی از خود نشان دهند.