Helma Materials 是德國一家專注于先進材料研發與制造的公司，致力于為高科技行業提供高性能的材料解決方案。
Helma Materials的氟化鈣（CaF?）晶體是一種高性能光學材料，專為深紫外（DUV/VUV）、可見光（VIS）和紅外（IR）應用設計，具有以下核心特性：
超寬透光范圍：130 nm（真空紫外）至9 μm（紅外）。
高激光耐受性：適用于高能準分子激光（如193 nm ArF、248 nm KrF）。
低應力雙折射：確保光學系統成像精度。
高折射率均勻性：減少光路畸變。
主要應用領域：
半導體光刻：光刻機透鏡、激光光束傳輸系統。
激光光學：準分子激光器、醫療激光設備。
成像與傳感：天文望遠鏡、紅外傳感器、光譜儀。
根據文檔內容，選型需重點關注以下參數：
參數 | 典型值/范圍 | 說明 |
透光率（10 mm厚度） | >99.8%（248 nm）、>99.7%（193 nm） | 波長越短（如157 nm），透光率略降低，需根據應用波長選擇。 |
折射率均勻性（PV值） | 1–15 ppm（@633 nm） | 值越小，光學均勻性越高，適合高精度透鏡。 |
應力雙折射 | 1–20 nm/cm（@633 nm） | 低值減少偏振敏感性問題，關鍵用于激光光學。 |
激光損傷閾值 | ~7 J/cm2（@193 nm） | 高能激光應用中需優先考慮。 |
參數 | 典型值 | 說明 |
晶體取向 | <111>、<100>、隨機 | <111>取向激光耐受性最佳，<100>取向機械加工性更好。 |
尺寸規格 | 直徑≤440 mm，厚度≤80 mm | 光刻機透鏡常用350 mm直徑，激光光學組件通常≤100 mm。 |
表面處理 | 拋光（精密光學）、粗磨（基材） | 拋光表面用于成像系統，粗磨表面可后續定制加工。 |
硬度（莫氏） | 4.0 | 低于熔融石英（7.0），需避免機械刮擦。 |
參數 | 等級/數值 | 說明 |
耐酸/堿等級 | SR 4.5（耐酸）、AR 2.3（耐堿） | 濕法工藝中需注意化學兼容性。 |
熱膨脹系數 | 18.5×10??/K（20–25°C） | 高溫環境下需匹配其他光學材料的熱膨脹行為。 |
明確應用場景：
光刻機透鏡 → 優先選擇高透光率（>99.7%@193 nm）+ 低應力雙折射（<5 nm/cm）。
激光光學 → 關注激光損傷閾值（LD-A級最優）+ <111>晶體取向。
紅外傳感器 → 選擇IR級（0.78–9 μm）透光材料。
匹配尺寸與工藝：
直徑/厚度需適配設備空間（如光刻機常用350 mm圓片）。
表面處理按需求選擇：拋光（直接使用）或粗磨（需二次加工）。
驗證環境兼容性：
高濕度環境需確認防潮性能（CaF?微溶于水）。
化學工藝中檢查耐酸/堿等級（如濕法刻蝕設備）。
4. 注意事項激光參數匹配：若用于準分子激光，需提供波長、能量密度、脈沖頻率等參數，Helma可提供定制化激光耐久性分類（LD-A至LD-D級）。
溫度敏感性：折射率隨溫度變化（Δn/ΔT≈-10×10??/K），高溫應用中需光學補償設計。
替代材料對比：與熔融石英（SiO?）相比，CaF?在紫外波段透光率更高，但機械強度較低。
型號 | 主要特性 | 典型應用 |
CaF2-UV | - 高紫外透過率（120nm-8μm） | UV 光學系統、準分子激光 |
CaF2-IR | - 優化紅外波段透過率（1-8μm） | IR 窗口、熱成像光學 |
CaF2-POL | - 精密拋光（λ/4 表面精度） | 激光透鏡、棱鏡 |
型號 | 主要特性 | 典型應用 |
CaF2-LDT | - 高抗激光損傷（>10 J/cm2 @ 193nm） | 準分子激光、高功率激光系統 |
CaF2-EXCIMER | - 專為 193nm/248nm 優化 | 半導體光刻、DUV 光學 |
型號 | 主要特性 | 典型應用 |
CaF2-EP | - 電子級純度（金屬雜質 <1ppm） | 半導體設備、真空紫外（VUV）光學 |
CaF2-VUV | - 深紫外（120-200nm）高透過率 | 同步輻射、VUV 光譜學 |
.支持定制參數：
。尺寸（直徑、厚度）
。晶體取向（<111>, <100>, <110>）
。鍍膜（抗反射膜、增透膜等）
。表面精度（λ/2, λ/4, λ/10）
