Helma Materials 是德国一家专注于先进材料研发与制造的公司，致力于为高科技行业提供高性能的材料解决方案。
Helma Materials的氟化钙（CaF₂）晶体是一种高性能光学材料，专为深紫外（DUV/VUV）、可见光（VIS）和红外（IR）应用设计，具有以下核心特性：
超宽透光范围：130 nm（真空紫外）至9 μm（红外）。
高激光耐受性：适用于高能准分子激光（如193 nm ArF、248 nm KrF）。
低应力双折射：确保光学系统成像精度。
高折射率均匀性：减少光路畸变。
主要应用领域：
半导体光刻：光刻机透镜、激光光束传输系统。
激光光学：准分子激光器、医疗激光设备。
成像与传感：天文望远镜、红外传感器、光谱仪。
根据文档内容，选型需重点关注以下参数：
参数 | 典型值/范围 | 说明 |
透光率（10 mm厚度） | >99.8%（248 nm）、>99.7%（193 nm） | 波长越短（如157 nm），透光率略降低，需根据应用波长选择。 |
折射率均匀性（PV值） | 1–15 ppm（@633 nm） | 值越小，光学均匀性越高，适合高精度透镜。 |
应力双折射 | 1–20 nm/cm（@633 nm） | 低值减少偏振敏感性问题，关键用于激光光学。 |
激光损伤阈值 | ~7 J/cm²（@193 nm） | 高能激光应用中需优先考虑。 |
参数 | 典型值 | 说明 |
晶体取向 | <111>、<100>、随机 | <111>取向激光耐受性最佳，<100>取向机械加工性更好。 |
尺寸规格 | 直径≤440 mm，厚度≤80 mm | 光刻机透镜常用350 mm直径，激光光学组件通常≤100 mm。 |
表面处理 | 抛光（精密光学）、粗磨（基材） | 抛光表面用于成像系统，粗磨表面可后续定制加工。 |
硬度（莫氏） | 4.0 | 低于熔融石英（7.0），需避免机械刮擦。 |
参数 | 等级/数值 | 说明 |
耐酸/碱等级 | SR 4.5（耐酸）、AR 2.3（耐碱） | 湿法工艺中需注意化学兼容性。 |
热膨胀系数 | 18.5×10⁻⁶/K（20–25°C） | 高温环境下需匹配其他光学材料的热膨胀行为。 |
明确应用场景：
光刻机透镜 → 优先选择高透光率（>99.7%@193 nm）+ 低应力双折射（<5 nm/cm）。
激光光学 → 关注激光损伤阈值（LD-A级最优）+ <111>晶体取向。
红外传感器 → 选择IR级（0.78–9 μm）透光材料。
匹配尺寸与工艺：
直径/厚度需适配设备空间（如光刻机常用350 mm圆片）。
表面处理按需求选择：抛光（直接使用）或粗磨（需二次加工）。
验证环境兼容性：
高湿度环境需确认防潮性能（CaF₂微溶于水）。
化学工艺中检查耐酸/碱等级（如湿法刻蚀设备）。
4. 注意事项激光参数匹配：若用于准分子激光，需提供波长、能量密度、脉冲频率等参数，Helma可提供定制化激光耐久性分类（LD-A至LD-D级）。
温度敏感性：折射率随温度变化（Δn/ΔT≈-10×10⁻⁶/K），高温应用中需光学补偿设计。
替代材料对比：与熔融石英（SiO₂）相比，CaF₂在紫外波段透光率更高，但机械强度较低。
型号 | 主要特性 | 典型应用 |
CaF2-UV | - 高紫外透过率（120nm-8μm） | UV 光学系统、准分子激光 |
CaF2-IR | - 优化红外波段透过率（1-8μm） | IR 窗口、热成像光学 |
CaF2-POL | - 精密抛光（λ/4 表面精度） | 激光透镜、棱镜 |
型号 | 主要特性 | 典型应用 |
CaF2-LDT | - 高抗激光损伤（>10 J/cm² @ 193nm） | 准分子激光、高功率激光系统 |
CaF2-EXCIMER | - 专为 193nm/248nm 优化 | 半导体光刻、DUV 光学 |
型号 | 主要特性 | 典型应用 |
CaF2-EP | - 电子级纯度（金属杂质 <1ppm） | 半导体设备、真空紫外（VUV）光学 |
CaF2-VUV | - 深紫外（120-200nm）高透过率 | 同步辐射、VUV 光谱学 |
.支持定制参数：
。尺寸（直径、厚度）
。晶体取向（<111>, <100>, <110>）
。镀膜（抗反射膜、增透膜等）
。表面精度（λ/2, λ/4, λ/10）
