A szilícium egy monokristály, amelyet elsősorban félvezetőkben használnak, és nem abszorbeál az 1,2 μm és 6 μm közötti IR régiókban.Itt optikai komponensként használják infravörös tartomány alkalmazásokhoz.
A szilíciumot optikai ablakként használják elsősorban a 3-5 mikronos sávban, valamint hordozóként optikai szűrők gyártásához.A nagyméretű, csiszolt felületű szilíciumtömböket neutron célpontként is alkalmazzák a fizikai kísérletekben.
A szilíciumot Czochralski pulling technikával (CZ) termesztik, és némi oxigént tartalmaz, ami 9 mikronos abszorpciós sávot okoz.Ennek elkerülése érdekében a szilícium előállítható Float-Zone (FZ) eljárással.Az optikai szilícium általában enyhén adalékolt (5-40 ohm cm), a legjobb átvitel érdekében 10 mikron felett.A szilíciumnak van egy további 30-100 mikron áteresztő sávja, amely csak nagyon nagy ellenállású kompenzálatlan anyagoknál hatásos.A dopping általában bór (p-típusú) és foszfor (n-típusú).
Alkalmazás:
• Ideális 1,2-7 μm-es NIR alkalmazásokhoz
• Szélessávú 3-12 μm-es tükröződésmentes bevonat
• Ideális súlyérzékeny alkalmazásokhoz
Funkció:
• Ezek a szilícium ablakok nem sugároznak 1 µm-es vagy az alatti tartományban, ezért fő alkalmazási területük az infravörös tartomány.
• Magas hővezető képessége miatt nagy teljesítményű lézertükörként is használható
▶A szilikon ablakok fényes fémfelülettel rendelkeznek;visszaver és elnyel, de nem ad át a látható területeken.
▶A szilikon ablakok felületi visszaverődése 53%-os áteresztőképesség-veszteséget eredményez.(mért adat 1 felületi visszaverődés 27%-nál
Sebességváltó hatótávolság: | 1,2–15 μm (1) |
Törésmutató: | 3,4223 @ 5 μm (1) (2) |
Reflexiós veszteség: | 46,2% 5 μm-nél (2 felület) |
Abszorpciós együttható: | 0,01 cm-13 μm-nél |
Reststrahlen-csúcs: | n/a |
dn/dT: | 160 x 10-6/°C (3) |
dn/dμ = 0 : | 10,4 μm |
Sűrűség: | 2,33 g/cc |
Olvadáspont : | 1420 °C |
Hővezető : | 163,3 W m-1 K-1273 K-nál |
Hőtágulás : | 2,6 x 10-6/ 20°C-on |
Keménység: | Knoop 1150 |
Fajlagos hőkapacitás: | 703 J Kg-1 K-1 |
Dielektromos állandó: | 13 10 GHz-en |
Fiatalok modulusa (E): | 131 GPa (4) |
Nyírási modulus (G): | 79,9 GPa (4) |
Tömeges modulus (K): | 102 GPa |
Rugalmas együtthatók: | C11=167;C12=65;C44=80 (4) |
Látszólagos rugalmassági határ: | 124,1 MPa (18000 psi) |
Poisson arány: | 0,266 (4) |
Oldhatóság: | Vízben oldhatatlan |
Molekuláris tömeg : | 28.09 |
Osztály/Struktúra: | Köbös gyémánt, Fd3m |