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Siliziumfenster, Siliziumlinsen, Siliziumoptik

Alkor Technologies produziert eine Vielzahl optischer Siliziumkomponenten, darunter optische Linsen, IR-Filter oder Fenster aus Silizium.

Siliziumfenster und -keile sind unbeschichtet oder mit einer Antireflexbeschichtung von 1,5–6, 2–4, 3–5 und 8–12 µm erhältlich.

Optische Linsen aus Silizium sind ideal für Kollimations- oder Fokussierungsanwendungen, bei denen monochromatisches Licht verwendet wird. Diese Linsen sind in verschiedenen Größen und Brennweiten für eine Vielzahl von Anwendungsanforderungen erhältlich. Wir produzieren auch HRFZ-Si-Linsen verschiedener Typen: hyper-/hemisphärisch für THZ-Anwendungen

IR-Interferenzfilter, die in IR-Anwendungen wie FTIR-Spektroskopie integriert sind, werden verwendet, um einen bestimmten Bereich von IR-Wellenlängen durchzulassen oder zu blockieren.

Siliziumspiegel sind leichter als Kupferspiegel und eignen sich für leichte Anwendungen mit kleiner bis mittlerer Leistungsabgabe. Siliziumspiegel sind im Allgemeinen mit Silber-, Gold- und/oder dielektrischen Schichten beschichtet.

Die größten Abmessungen der Siliziumoptik – bis zu 300 mm Durchmesser.

Si lenses

Silizium in optischer Qualität wird normalerweise mit einem spezifischen Widerstand von 10 bis 40 Ohm-cm angegeben, was höher ist als bei den meisten Halbleiteranwendungen. Das übliche Siliziummaterial ist, sofern nicht anders angegeben, Czochralski-Qualität (Cz), die ein Si-O-Absorptionsband bei 9 μm hat und daher nicht wichtig ist, wenn die Fenster im thermischen Band von 3 bis 5 μm verwendet werden. Bei Bedarf kann Float Zone (FZ)-Material geliefert werden, das diese Absorption nicht hat. Dünne FZ-Si-Fenster mit einer Dicke von 0,5–1 mm können im 8-12-m-Band verwendet werden.

Material mit sehr hohem Widerstand (>1000 Ohm*cm) kann auf Sonderbestellung geliefert werden, insbesondere für THz-Anwendungen. Wir produzieren hyper- und halbkugelförmige Si-Linsen mit R2–R12,7 mm.

Silizium wird für Fenster und Linsen im Bereich von 2–6 µm verwendet und ist die ideale Wahl für IR-LED-Linsen. Der Brechungsindex liegt im gesamten Bereich bei 3,4. Die hohe Wärmeleitfähigkeit und das geringe Gewicht von Silizium sind attraktive Eigenschaften in IR- oder FTIR-Anwendungen. Silizium wird auch als hochreflektierendes Spiegelsubstrat für Laser und für IR-Silizium-Sichtfenster verwendet.

Silicon lenses

Silicon windows transmission

Silicon windows transmission

3-5um coated Silicon window

3,5-3,9µm AR/AR-beschichtetes Siliziumfenster.

1,5-5 µm beschichtetes Siliziumfenster

1,5-5 µm AR/AR-beschichtetes Siliziumfenster.

Es sind verschiedene Siliziumarten erhältlich:

Siliziumeigenschaften
Chemical Formula Si
Molecular Weight 28.09
Crystal Class Cubic
Lattice Constant, Е 5.43
Density, g/cm3 at 293 K 2.329
Dielectric Constant for 9.37 x 109 Hz 13
Melting Point, K 1690
Thermal Conductivity, W/(m K)
at 125 K
at 313 K
at 400 K
598.6
163
105.1
Thermal Expansion, 1/K
at 75 K
at 293 K
at 1400 K
-0.5 x 10-6
2.6 x 10-6
4.6 x 10-6
Specific Heat, cal/(g K)
at 298 K
at 1800 K
0.18
0.253
Debye Temperature, K 640
Bandgap, eV 1.1
Solubility in water None
Knoop Hardness, kg/mm2 1100
Mohs Hardness 7
Young's Modulus, GPa 130.91
Shear Modulus, GPa 79.92
Bulk Modulus, GPa 101.97
Poisson's Ratio 0.28

Silizium optischer Qualität – Brechungsindex

µm No µm 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