Silicij je monokristal koji se prvenstveno koristi u poluvodiču i ne apsorbira u IR područjima od 1,2 μm do 6 μm.Ovdje se koristi kao optička komponenta za primjene u IR regiji.
Silicij se koristi kao optički prozor prvenstveno u pojasu od 3 do 5 mikrona i kao supstrat za proizvodnju optičkih filtara.Veliki blokovi silicija s uglačanim površinama također se koriste kao neutronske mete u eksperimentima u fizici.
Silicij se uzgaja tehnikom povlačenja Czochralskog (CZ) i sadrži malo kisika koji uzrokuje apsorpcionu traku od 9 mikrona.Kako bi se to izbjeglo, silicij se može pripremiti postupkom Float-Zone (FZ).Optički silicij je općenito lagano dopiran (5 do 40 ohm cm) za najbolji prijenos iznad 10 mikrona.Silicij ima dodatni pojas propusnosti od 30 do 100 mikrona koji je učinkovit samo u nekompenziranom materijalu vrlo visoke otpornosti.Doping je obično bor (p-tip) i fosfor (n-tip).
Primjena:
• Idealno za NIR aplikacije od 1,2 do 7 μm
• Širokopojasni 3 do 12 μm antirefleksni premaz
• Idealno za aplikacije osjetljive na težinu
Značajka:
• Ovi silikonski prozori ne odašilju na području od 1 µm ili niže, stoga je njihova glavna primjena u IR regijama.
• Zbog svoje visoke toplinske vodljivosti, pogodan je za korištenje kao lasersko ogledalo velike snage
▶Silikonski prozori imaju sjajnu metalnu površinu;reflektira i apsorbira, ali ne prenosi u vidljivim područjima.
▶Odbijanje površine silikonskih prozora rezultira gubitkom propusnosti od 53%.(izmjereni podaci 1 površinska refleksija na 27%)
Raspon prijenosa: | 1,2 do 15 μm (1) |
Indeks loma : | 3,4223 @ 5 μm (1) (2) |
Gubitak refleksije: | 46,2% na 5 μm (2 površine) |
Koeficijent apsorpcije: | 0,01 cm-1na 3 μm |
Reststrahlen Peak: | n/a |
dn/dT : | 160 x 10-6/°C (3) |
dn/dμ = 0: | 10,4 μm |
Gustoća: | 2,33 g/cc |
Točka topljenja: | 1420 °C |
Toplinska vodljivost : | 163,3 W m-1 K-1na 273 K |
toplinska ekspanzija: | 2,6 x 10-6/ na 20°C |
tvrdoća: | Knoop 1150 |
Specifični toplinski kapacitet : | 703 J kg-1 K-1 |
Dielektrična konstanta: | 13 na 10 GHz |
Youngsov modul (E): | 131 GPa (4) |
Modul smicanja (G): | 79,9 GPa (4) |
Bulk modul (K): | 102 GPa |
Koeficijenti elastičnosti: | C11=167;C12=65;C44=80 (4) |
Prividna granica elastičnosti: | 124,1 MPa (18000 psi) |
Poissonov omjer: | 0,266 (4) |
topljivost: | Netopljiv u vodi |
Molekularna težina : | 28.09 |
Klasa/struktura: | Kubični dijamant, Fd3m |