単結晶シリコンは、優れた総合的なコストパフォーマンスを備えた赤外線光学材料です。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、中赤外線（3～5μm）帯域で広く使用されており、赤外線透過率は50%を超えます。ゾーン溶融単結晶シリコンはより広い帯域（1～14μm）で使用でき、高純度ゾーン溶融単結晶シリコン（HPFZ-Si）は遠赤外線帯域（30μm以上）でも使用できます。
Its effective operating wavelength is 1.2–7 μm, with particular strength in the 3–5 μm mid-infrared range. Within this band, it absorbs almost no light, exhibiting extremely high transmittance.
Its refractive index reaches ~3.4. This means that, for the same focal length, the surface of a silicon lens can be made smoother, helping to reduce design complexity and surface shape errors.
With a density of only 2.33 g/cm³, it is lighter than sapphire, possesses high hardness, is chemically stable, and is insoluble in water.
High thermal conductivity aids in heat dissipation, reducing the thermal lensing effect in high-power applications.
| 結晶構造 | 成長方法 | CZまたはFZ |
|---|---|---|
| 純度 | >99.9999% | |
| 光学 | n3.0における屈折率 | 3.436 |
| n5.0における屈折率 | 3.426 | |
| 25℃における屈折率の熱係数 | 1.50×10-4 | |
| 伝送範囲、ミクロン | 1.2 - 10、50 - 100 | |
| 熱線膨張、25℃で℃-1 | 2.55×10-6 | |
| サーマル | 熱伝導率、W/(m * ℃)、27℃ | 159 |
| 比熱容量、J/(kg * ℃) | 0.712×103 | |
| 融点、℃ | 1412 | |
| 機械 | 密度、20℃でのg/cm3 | 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 x 1010 | |
| ポアソン比 | 0.266 | |
| 化学薬品 | 分子量 | 28.09 |
| 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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