Il silicio è un monocristallo utilizzato principalmente nei semiconduttori e non assorbe nelle regioni IR da 1,2 μm a 6 μm.Qui viene utilizzato come componente ottico per applicazioni nella regione IR.
Il silicio viene utilizzato come finestra ottica principalmente nella banda da 3 a 5 micron e come substrato per la produzione di filtri ottici.Grandi blocchi di silicio con facce lucide vengono utilizzati anche come bersagli di neutroni negli esperimenti di fisica.
Il silicio viene coltivato mediante tecniche di estrazione Czochralski (CZ) e contiene ossigeno che provoca una banda di assorbimento a 9 micron.Per evitare ciò, il silicio può essere preparato mediante un processo Float-Zone (FZ).Il silicio ottico è generalmente leggermente drogato (da 5 a 40 ohm cm) per la migliore trasmissione sopra i 10 micron.Il silicio ha un'ulteriore banda passante da 30 a 100 micron che è efficace solo in materiali non compensati a resistività molto elevata.Il doping è solitamente costituito da boro (tipo p) e fosforo (tipo n).
Applicazione:
• Ideale per applicazioni NIR da 1,2 a 7 μm
• Rivestimento antiriflesso a banda larga da 3 a 12 μm
• Ideale per applicazioni sensibili al peso
Caratteristica:
• Queste finestre di silicio non trasmettono nella regione di 1μm o inferiore, pertanto la sua applicazione principale è nelle regioni IR.
• Grazie alla sua elevata conduttività termica, è adatto all'uso come specchio laser ad alta potenza
▶Le finestre in silicone hanno una superficie metallica lucida;riflette e assorbe ma non trasmette nelle regioni visibili.
▶La riflessione della superficie delle finestre in silicio comporta una perdita di trasmittanza del 53%.(dati misurati 1 riflessione superficiale al 27%)
Gamma di trasmissione: | da 1,2 a 15 μm (1) |
Indice di rifrazione : | 3.4223 @ 5μm (1) (2) |
Perdita di riflessione: | 46,2% a 5 μm (2 superfici) |
Coefficiente di assorbimento : | 0,01 cm-1a 3μm |
Cima Reststrahlen: | n / a |
dn/dT: | 160×10-6/°C (3) |
dn/dμ = 0 : | 10,4 μm |
Densità: | 2,33 g/cc |
Punto di fusione : | 1420°C |
Conduttività termica : | 163,3 W m-1 K-1a 273 K |
Dilatazione termica : | 2,6×10-6/a 20°C |
Durezza: | Knoop 1150 |
Capacità termica specifica : | 703 JKg-1 K-1 |
Costante dielettrica : | 13 a 10GHz |
Modulo di Young (E): | 131 GPa (4) |
Modulo di taglio (G): | 79,9 GPa (4) |
Modulo di massa (K): | 102 GPa |
Coefficienti elastici: | C11=167;C12=65;C44=80 (4) |
Limite elastico apparente: | 124,1 MPa (18.000 psi) |
Rapporto di Poisson: | 0,266 (4) |
Solubilità: | Insolubile in acqua |
Peso molecolare : | 28.09 |
Classe/Struttura: | Diamante cubico, Fd3m |