単結晶シリコンは総合的なコストパフォーマンスに優れた赤外光学材料です。光学グレードのチョクラルスキーシリコン（OCZ-Si）は透過グレード材料として中赤外（3～5μm）帯で広く使用されており、赤外透過率は50％を超えています。ゾーンメルト単結晶シリコンはより広い帯域（1～14um）で使用でき、高純度ゾーンメルト単結晶シリコン（HPFZ-Si）は遠赤外帯域（30um以上）でも使用できます。
有効動作波長は 1.2 ～ 7 μm で、特に 3 ～ 5 μm の中赤外域に強度があります。この帯域内では光をほとんど吸収せず、非常に高い透過率を示します。
その屈折率は約 3.4 に達します。これは、同じ焦点距離の場合、シリコン レンズの表面をより滑らかにすることができ、設計の複雑さと表面形状の誤差を軽減できることを意味します。
密度がわずか 2.33 g/cm3 で、サファイアよりも軽く、高い硬度を持ち、化学的に安定しており、水に不溶です。
高い熱伝導率により熱放散が促進され、高出力アプリケーションでの熱レンズ効果が軽減されます。
| 結晶学的 | 成長方法 | CZまたはFZ |
|---|---|---|
| 純度 | >99.9999% | |
| 光学 | n3.0での屈折率 | 3.436 |
| n5.0での屈折率 | 3.426 | |
| 25℃における熱屈折率係数 | 1.50×10-4 | |
| 透過範囲、ミクロン | 1.2～10、50～100 | |
| 熱線膨張、25℃の場合℃-1 | 2.55×10-6 | |
| 熱 | 熱伝導率、W/(m * ℃) at 27 ℃ | 159 |
| 比熱容量、J/(kg * ℃) | 0.712×103 | |
| 融点、℃ | 1412 | |
| 機械式 | 密度、g/cm3、20℃ | 2.33 |
| モース硬度 | 7 | |
| ヤング率 (E)、Pa | 1.89×1010 | |
| せん断弾性率 (G)、Pa | 7.99×1010 | |
| ポアソン比 | 0.266 | |
| 化学薬品 | 分子量 | 9月28日 |
| 分子量 | 不溶性 |
| 波長、ミクロン | 屈折率 |
|---|---|
| 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 |
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