Silizium ist ein Monokristall, der hauptsächlich in Halbleitern verwendet wird und im IR-Bereich von 1,2 μm bis 6 μm nicht absorbierend ist.Es wird hier als optisches Bauteil für Anwendungen im IR-Bereich eingesetzt.
Silizium wird als optisches Fenster hauptsächlich im 3- bis 5-Mikrometer-Band und als Substrat für die Herstellung optischer Filter verwendet.Große Siliziumblöcke mit polierten Flächen werden auch als Neutronentargets in physikalischen Experimenten eingesetzt.
Silizium wird durch Czochralski-Ziehtechniken (CZ) gezüchtet und enthält etwas Sauerstoff, der eine Absorptionsbande bei 9 Mikrometern verursacht.Um dies zu vermeiden, kann Silizium durch einen Float-Zone (FZ)-Prozess hergestellt werden.Optisches Silizium ist im Allgemeinen leicht dotiert (5 bis 40 Ohm cm), um die beste Übertragung über 10 Mikrometer zu erzielen.Silizium hat einen weiteren Durchlassbereich von 30 bis 100 Mikrometern, der nur in unkompensierten Materialien mit sehr hohem spezifischem Widerstand wirksam ist.Die Dotierung erfolgt üblicherweise mit Bor (p-Typ) und Phosphor (n-Typ).
Anwendung:
• Ideal für 1,2 bis 7 μm NIR-Anwendungen
• Breitbandige 3 bis 12 μm Antireflexionsbeschichtung
• Ideal für gewichtsempfindliche Anwendungen
Besonderheit:
• Diese Siliziumfenster sind im 1-µm-Bereich oder darunter nicht durchlässig, weshalb ihre Hauptanwendung im IR-Bereich liegt.
• Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit eignet es sich für den Einsatz als Hochleistungslaserspiegel
▶Silikonfenster haben eine glänzende Metalloberfläche;Es reflektiert und absorbiert, lässt aber im sichtbaren Bereich nicht durch.
▶Die Oberflächenreflexion von Siliziumfenstern führt zu einem Transmissionsverlust von 53 %.(Messdaten 1 Oberflächenreflexion bei 27 %)
Übertragungsbereich: | 1,2 bis 15 μm (1) |
Brechungsindex : | 3,4223 @ 5 μm (1) (2) |
Reflexionsverlust: | 46,2 % bei 5 μm (2 Oberflächen) |
Absorptionskoeffizient: | 0,01 cm-1bei 3 μm |
Reststrahlen-Gipfel: | n / A |
dn/dT: | 160 x 10-6/°C (3) |
dn/dμ = 0 : | 10,4 μm |
Dichte : | 2,33 g/cm³ |
Schmelzpunkt : | 1420 °C |
Wärmeleitfähigkeit : | 163,3 W m-1 K-1bei 273 K |
Wärmeausdehnung : | 2,6 x 10-6/ bei 20°C |
Härte: | Knoop 1150 |
Spezifische Wärmekapazität : | 703 J kg-1 K-1 |
Dielektrizitätskonstante: | 13 bei 10 GHz |
Youngscher Modul (E): | 131 GPa (4) |
Schubmodul (G): | 79,9 GPa (4) |
Volumenmodul (K): | 102 GPa |
Elastizitätskoeffizienten: | C11=167;C12=65;C44=80 (4) |
Scheinbare Elastizitätsgrenze: | 124,1 MPa (18000 psi) |
QUERKONTRAKTIONSZAHL : | 0,266 (4) |
Löslichkeit: | Nicht in Wasser löslich |
Molekulargewicht : | 28.09 |
Klasse/Struktur: | Kubischer Diamant, Fd3m |