Krzem jest monokryształem stosowanym głównie w półprzewodnikach i nie jest absorpcyjny w obszarach podczerwieni od 1,2 μm do 6 μm.Stosowany jest tutaj jako element optyczny do zastosowań w obszarze podczerwieni.
Krzem stosowany jest jako okno optyczne głównie w paśmie 3 do 5 mikronów oraz jako podłoże do produkcji filtrów optycznych.Duże bloki krzemu o wypolerowanych powierzchniach są również wykorzystywane jako cele neutronowe w eksperymentach fizycznych.
Krzem jest hodowany techniką ciągnięcia Czochralskiego (CZ) i zawiera trochę tlenu, który powoduje pasmo absorpcji przy 9 mikronach.Aby tego uniknąć, krzem można przygotować w procesie Float-Zone (FZ).Krzem optyczny jest zazwyczaj lekko domieszkowany (od 5 do 40 omów/cm) w celu zapewnienia najlepszej transmisji powyżej 10 mikronów.Krzem ma dodatkowe pasmo przepustowe od 30 do 100 mikronów, które jest skuteczne tylko w przypadku nieskompensowanego materiału o bardzo wysokiej rezystywności.Domieszką jest zwykle bor (typ p) i fosfor (typ n).
Aplikacja:
• Idealny do zastosowań NIR od 1,2 do 7 μm
• Szerokopasmowa powłoka przeciwodblaskowa o grubości od 3 do 12 μm
• Idealny do zastosowań wrażliwych na wagę
Funkcja:
• Te okienka krzemowe nie transmitują w obszarze 1 µm lub poniżej, dlatego ich głównym zastosowaniem są obszary IR.
• Ze względu na wysoką przewodność cieplną nadaje się do stosowania jako lustro laserowe dużej mocy
▶Okna silikonowe mają błyszczącą metalową powierzchnię;odbija i pochłania, ale nie przepuszcza w obszarach widzialnych.
▶Odbicie powierzchni okien silikonowych powoduje utratę przepuszczalności o 53%.(dane pomiarowe 1 odbicie powierzchniowe przy 27%)
Zasięg transmisji: | 1,2 do 15 µm (1) |
Współczynnik załamania światła : | 3.4223 @ 5 μm (1) (2) |
Utrata odbicia: | 46,2% przy 5 μm (2 powierzchnie) |
Współczynnik absorpcji : | 0,01 cm-1przy 3 μm |
Szczyt Reststrahlen: | nie dotyczy |
dn/dT: | 160x10-6/°C (3) |
dn/dμ = 0 : | 10,4 µm |
Gęstość : | 2,33 g/cm3 |
Temperatura topnienia : | 1420°C |
Przewodność cieplna : | 163,3 Wm-1 K-1przy 273 tys |
Rozszerzalność cieplna : | 2,6 x 10-6/ w temperaturze 20°C |
Twardość: | Knoopa 1150 |
Specyficzna pojemność cieplna : | 703 J Kg-1 K-1 |
Stała dielektryczna: | 13 przy 10 GHz |
Moduł Younga (E): | 131 GPa (4) |
Moduł ścinania (G): | 79,9 GPa (4) |
Moduł objętościowy (K): | 102 GPa |
Współczynniki sprężystości: | C11=167;C12=65;C44=80 (4) |
Pozorna granica sprężystości: | 124,1 MPa (18000 psi) |
Współczynnik Poissona: | 0,266 (4) |
Rozpuszczalność: | Nierozpuszczalne w wodzie |
Waga molekularna : | 28.09 |
Klasa/Struktura: | Diament sześcienny, Fd3m |