Si (Кремний)
Кремний используется в качестве оптического окна преимущественно в диапазоне 3–5 микрон, а также в качестве подложки для производства оптических фильтров. Крупные блоки кремния с отполированными поверхностями также применяются в качестве нейтронных мишеней в физических экспериментах.
Физические и оптические свойства
| Диапазон пропускания: | 1.2 до 15 мкм (1) |
| Показатель преломления: | 3.4223 при 5 мкм (1) (2) |
| Потери на отражение: | 46.2% при 5 мкм (2 поверхности) |
| Коэффициент поглощения: | 0.01 см⁻¹ при 3 мкм |
| Пик Рестштралена: | н/д |
| dn/dT: | 160 x 10⁻⁶ /°C (3) |
| dn/dμ = 0: | 10.4 мкм |
| Плотность: | 2.33 г/см³ |
| Температура плавления: | 1420 °C |
| Теплопроводность: | 163.3 Вт м⁻¹ К⁻¹ при 273 К |
| Коэффициент теплового расширения: | 2.6 x 10⁻⁶ /°C при 20°C |
| Твердость: | По Кнупу 1150 |
| Удельная теплоемкость: | 703 Дж кг⁻¹ К⁻¹ |
| Диэлектрическая проницаемость: | 13 при 10 ГГц |
| Модуль Юнга (E): | 131 ГПа (4) |
| Модуль сдвига (G): | 79.9 ГПа (4) |
| Объемный модуль (K): | 102 ГПа |
| Упругие коэффициенты: | C11=167; C12=65; C44=80 (4) |
| Предел упругости: | 124.1 МПа (18000 psi) |
| Коэффициент Пуассона: | 0.266 (4) |
| Растворимость: | Нерастворим в воде |
| Молекулярная масса: | 28.09 |
| Класс/Структура: | Кубическая алмазоподобная, Fd3m |
Показатель преломления
No = Обыкновенная волна
| мкм | No | мкм | No | мкм | No |
| 1.357 | 3.4975 | 1.367 | 3.4962 | 1.395 | 3.4929 |
| 1.5295 | 3.4795 | 1.660 | 3.4696 | 1.709 | 3.4664 |
| 1.813 | 3.4608 | 1.970 | 3.4537 | 2.153 | 3.4476 |
| 2.325 | 3.4430 | 2.714 | 3.4358 | 3.000 | 3.4320 |
| 3.303 | 3.430 | 3.500 | 3.4284 | 4.000 | 3.4257 |
| 4.258 | 3.4245 | 4.500 | 3.4236 | 5.000 | 3.4223 |
| 5.500 | 3.4213 | 6.000 | 3.4202 | 6.500 | 3.4195 |
| 7.000 | 3.4189 | 7.500 | 3.4186 | 8.000 | 3.4184 |
| 8.500 | 3.4182 | 10.00 | 3.4179 | 10.50 | 3.4178 |
| 11.04 | 3.4176 |
Примечания к продукту
Кремний выращивается методом вытягивания по Чохральскому (CZ) и содержит некоторое количество кислорода, что вызывает полосы поглощения на 9 микрон. Чтобы избежать этого, кремний может быть приготовлен с использованием процесса Float-Zone (FZ). Оптический кремний обычно слабо легирован (5–40 Ом·см) для лучшей пропускной способности выше 10 микрон. У кремния есть дополнительная прозрачная зона в диапазоне 30–100 микрон, которая эффективна только в материалах с очень высоким удельным сопротивлением и без компенсации. Легирование обычно осуществляется бором (p-тип) и фосфором (n-тип).
Tags: Si (Кремний)