Кремний представляет собой монокристалл, который в основном используется в полупроводниках и не поглощает в ИК-областях от 1,2 до 6 мкм.Здесь он используется в качестве оптического компонента для приложений ИК-диапазона.
Кремний используется в качестве оптического окна преимущественно в диапазоне от 3 до 5 микрон и в качестве подложки для изготовления оптических фильтров.Большие блоки кремния с полированными гранями также используются в качестве нейтронных мишеней в физических экспериментах.
Кремний выращивается методом вытягивания Чохральского (CZ) и содержит некоторое количество кислорода, что приводит к появлению полосы поглощения при длине волны 9 микрон.Чтобы избежать этого, кремний можно приготовить с помощью процесса Float-Zone (FZ).Оптический кремний обычно слегка легирован (от 5 до 40 Ом см) для наилучшего пропускания на расстоянии более 10 микрон.Кремний имеет дополнительную полосу пропускания от 30 до 100 микрон, которая эффективна только для некомпенсированных материалов с очень высоким удельным сопротивлением.Легирование обычно представляет собой бор (p-тип) и фосфор (n-тип).
Приложение:
• Идеально подходит для применения в ближнем ИК-диапазоне от 1,2 до 7 мкм.
• Широкополосное просветляющее покрытие от 3 до 12 мкм.
• Идеально подходит для приложений, чувствительных к весу
Особенность:
• Эти кремниевые окна не пропускают свет в диапазоне 1 мкм или ниже, поэтому их основное применение — ИК-диапазоны.
• Благодаря высокой теплопроводности его можно использовать в качестве зеркала для лазера высокой мощности.
▶Силиконовые окна имеют блестящую металлическую поверхность;он отражает и поглощает, но не передает в видимых областях.
▶Отражение от поверхности кремниевых окон приводит к потере коэффициента пропускания на 53%.(данные измерений 1, отражение от поверхности при 27%)
Диапазон передачи: | от 1,2 до 15 мкм (1) |
Показатель преломления : | 3,4223 @ 5 мкм (1) (2) |
Потеря отражения: | 46,2% при 5 мкм (2 поверхности) |
Коэффициент поглощения: | 0,01 см-1при 3 мкм |
Пик Рестстрален: | н/д |
дн/дТ : | 160 х 10-6/°С (3) |
dn/dμ = 0 : | 10,4 мкм |
Плотность : | 2,33 г/см3 |
Температура плавления : | 1420 °С |
Теплопроводность : | 163,3 Вт·м-1 K-1при 273 К |
Тепловое расширение : | 2,6 х 10-6/ при 20°С |
Твердость: | Кноп 1150 |
Удельная теплоемкость : | 703 Дж кг-1 K-1 |
Диэлектрическая постоянная : | 13 на частоте 10 ГГц |
Модуль Юнга (Е): | 131 ГПа (4) |
Модуль сдвига (G): | 79,9 ГПа (4) |
Объемный модуль (К): | 102 ГПа |
Эластичные коэффициенты: | C11=167;С12=65;С44=80 (4) |
Видимый предел упругости: | 124,1 МПа (18 000 фунтов на квадратный дюйм) |
Коэффициент Пуассона : | 0,266 (4) |
Растворимость: | Нерастворим в воде |
Молекулярная масса : | 28.09 |
Класс/Структура: | Кубический алмаз, Fd3m |