A monokristályos szilícium infravörös optikai anyag, kiváló átfogó költséghaténnyel. Az optikai minőségű czochralski szilícium (ocz-si) átviteli minőségű anyagként széles körben használják a közép-infravörös (3-5um) sávban, és az infravörös áteresztés meghaladja az 50%-ot. Zóna-olvadt monokristályos szilícium lehet használni egy szélesebb sávban (1-14um), és nagy tisztaságú zóna-olvasztott monokristályos szilícium (hpfz-si) használható még a távoli infravörös sávban is (nagyobb, mint 30um). A szilícium típus választása a hullámhossz tartománytól, az alkatrész vastagságától és a specifikus alkalmazástól függ.
Az egykristályos szilícium egy kémiailag inert anyag, nagy keménységű és vízben oldhatatlan. Jó fényátviteli teljesítménye van az 1,2-7μm sávban, és jó fényátvitel is van a távoli infravörös sávban 300-300μm. Teljesítmény, ami olyan jellemzője, amelyet más optikai és infravörös anyagok nem rendelkeznek. A szilícium (si) egykristályokat általában 3-5μm középhullámú infravörös optikai ablakok és optikai szűrők aljzatában használják. Az anyag jó hővezetőképessége és alacsony sűrűsége miatt a lézertükrök készítésére is gyakori anyag. A monokristályos szilícium sűrűsége 2,316g/cm³, a knoop-keménység pedig 1150, ami keményebb és kevésbé törékeny, mint a germánium.
Kristálytani | Növekedési módszer | Cz vagy fz |
Tisztaság | > 99,9999% | |
Optikai | Törésmutató n3.0-on | 3.436 |
Törésmutató n5.0 | 3.426 | |
Hőegyüttható törésmutató 25 ℃ | 1,50x10-4 | |
Átviteli tartomány, mikronok | 1.2 - 10, 50 - 100 | |
Termikus | Termikus lineáris tágulás, ℃-1 25 ℃ | 2.55x10-6 |
Hővezető, w/(m * ℃) 27 ℃ | 159 | |
Fajlagos hőkapacitás, j/(kg * ℃) | 0,712x103 | |
Olvadáspontja, ℃ | 1412 | |
Mechanikus | Sűrűség, g/cm3 20 ℃ | 2.33. |
Mohs-keménység | 7. | |
Fiatal modulus (e), pa | 1,89x1010 | |
Nyírási modulus (g), pa | 7,99x1010 | |
Poisson-arány | 0.266 | |
Kémiai | Molekulatömege | 28.09 |
Molekulatömege | Oldhatatlan |
Ref. Index vs hullámhossz λ
Hullámhossz, mikron | Törésmutató |
1.5. | 3.484 |
2.0. | 3.456 |
3.0 | 3.436 |
4.0. | 3.429 |
5.0 | 3.426 |
6.0 | 3.424 |
7.0 | 3.423 |
8.0 | 3.422 |
9.0 | 3.422 |