單晶矽是一種綜合性價比優異的紅外線光學材料。光學級直拉矽(OCZ-Si)作為透射級材料廣泛應用於中紅外線(3-5um)波段,紅外線透過率超過50%。區熔單晶矽可以在較寬的波段(1-14um)使用,高純度區熔單晶矽(HPFZ-Si)甚至可以在遠紅外線波段(大於30um)使用。
其有效工作波長為1.2-7μm,在3-5μm中紅外線範圍內具有特別強的強度。在此波段內,它幾乎不吸收任何光線,表現出極高的透過率。
其折射率達到~3.4。這意味著,在相同焦距下,矽透鏡的表面可以做得更光滑,有助於降低設計複雜度和表面形狀誤差。
密度僅2.33 g/cm3,比藍寶石輕,硬度高,化學性質穩定,不溶於水。
高導熱率有助於散熱,減少高功率應用中的熱透鏡效應。
| 晶體學 | 生長方法 | 捷克或FZ |
|---|---|---|
| 純度 | >99.9999% | |
| 光學的 | n3.0 折射率 | 3.436 |
| n5.0 折射率 | 3.426 | |
| 25℃熱折射率係數 | 1.50×10-4 | |
| 傳輸範圍,微米 | 1.2 - 10, 50 - 100 | |
| 熱線性膨脹,25℃時℃-1 | 2.55×10-6 | |
| 熱的 | 導熱係數,W/(m * ℃) at 27 ℃ | 159 |
| 比熱容,J/(kg*℃) | 0.712×103 | |
| 熔點,℃ | 1412 | |
| 機械的 | 密度,g/cm3 (20℃) | 2.33 |
| 莫氏硬度 | 7 | |
| 楊氏模量 (E), Pa | 1.89×1010 | |
| 剪切模量 (G), Pa | 7.99×1010 | |
| 泊鬆比 | 0.266 | |
| 化學 | 分子量 | 28.09 |
| 分子量 | 不溶的 |
| 波長,微米 | 折射率 |
|---|---|
| 1.5 | 3.484 |
| 2 | 3.456 |
| 3 | 3.436 |
| 4 | 3.429 |
| 5 | 3.426 |
| 6 | 3.424 |
| 7 | 3.423 |
| 8 | 3.422 |
| 9 | 3.422 |
