Оптические окна из кремния Si
Плоскопараллельные пластины (оптические окна) широко используются в качестве проходной оптики и защитных экранов
Стандартные характеристики окна из кремния Si
| Параметр | Значение |
| Общая ошибка формы поверхности для длины волны 632.8 нм, N не более | N=1 на Св. ø 25.4 мм |
| Местная ошибка формы поверхности для длины волны 632.8 нм, dN не более | dN=1 |
| Класс чистоты полированной поверхности | P IV |
| Допуск на размеры | ± 0.1 мм |
| Предельная клиновидность, Q | < 5 минуты |
| Световой диаметр | 90 % (80%, если размер детали меньше 20 мм) |
| Фаска | (0.2-0.5) мм x 45° |
Для тонких деталей из монокристаллического Si кремния. Требования к ошибкам формы поверхности N и dN снимаются, если отношение толщины Т к диаметру (размеру) Д меньше 1/10, т.е. Т/Д < 1/10.
Стандартные размеры оптических окон из кремния Si
| Диаметр, мм | Толщина, мм | № Заказа |
| 12,7 | 2 | W13-05 |
| 25,4 | 3 | W13-10 |
| 38,1 | 4 | W13-15 |
| 50,8 | 6 | W13-20 |
| 76,2 | 8 | W13-30 |
| 101,6 | 12 | W13-40 |
ООО «М-Прогресс» изготавливает окна (пластины) из монокристаллического кремния Si.
Максимальный диаметр окон (пластин) из кремния Si-Cz, выращенного методом Чохральского (CZ), – 300 мм.
Максимальный диаметр окон (пластин) из кремния Si-Fz, выращенного методом зонной плавки (FZ), – 100 мм.
Si (Кремний)
Обычно монокристалл кремния Si используется для изготовления ИК оптики: Si плоскопараллельных пластин (окон) и Si линз в спектральном диапазоне (3 – 5) мкм, а также подложек для производства лазерных зеркал. Лазерные зеркала на кремниевой подложке легкие и обладают хорошей теплопроводностью. Кроме того, большие блоки материала с полированными торцами используют в качестве мишеней в нейтронной физике.
Но фактически монокристалл кремния Si может использоваться в ИК оптике в области спектра (1.2- 20.0) мкм и более. Конкретная спектральная характеристика пропускания монокристаллического кремния зависит от типа проводимости, сопротивления и технологии изготовления материала.
Монокристаллический кремний выращивается методом Чохральского (CZ) и содержит некоторое количество кислорода, который вызывает полосы поглощения около длин волн 5.8 мкм, 9.1мкм и 19.4 мкм. Кремний, выращенный методом зонной плавки (FZ), более чистый чем (CZ) материал и имеет слабо выраженные полосы кислородного поглощения.
В общем случае оптический кремний является слабо легированным материалом (удельное сопротивление (5 – 40) Ом•см), что обеспечивает лучшую прозрачность в диапазоне выше 10 мкм. Высокоомный кремний имеет длинноволновую полосу пропускания в диапазоне (30 – 100) мкм.
Спектр пропускания (T) полированного окна из кремния зонной плавки (FZ) толщиной 5 мм в диапазонe (2.5 – 25) мкм; p-проводимость, удельное эл. сопротивление (2.5 – 4.3) кОм*см
Спектр пропускания (T) полированного окна из кремния (Cz) толщиной 6.8 мм в диапазонe (2.5 – 25) мкм
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ (Si)
| Параметр | Значение |
| Плотность | 2.33 г/см3 |
| Температура плавления | 1420° C |
| Коэффициент теплопроводности | 162.3 Вт/(м K) при 273 К |
| Коэффициент термического расширения | 4.15 x 10-6/К |
| Твердость по Кнупу | 1150 |
| Удельная теплоемкость | 703 Дж/(кг K) |
| Диэлектрическая постоянная (f=10 ГГц) | 13 |
| Модуль Юнга, E | 131 ГПа |
| Модуль сдвига, G | 79.9 ГПа |
| Модуль объемной деформации, K | 102 ГПа |
| Упругие коэффициенты | C11=167 МПа, C12=65 МПа, C44=80 МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0.266 |
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ (Si)
| Параметр | Значение |
| Диапазон пропускания | 1.2 - 15 мкм |
| Показатель преломления, n | 3.4223 (Lambda= 5 мкм) |
| Потери на отражение | 51% (Lambda= 5 мкм, 2 поверхности) |
| dn/dT | 160 x 10-6/K |
| dn/dµ = 0 | 10.4 мкм |
| Коэффициент поглощения | 1 х10-3 см-1, Lambda = 3 мкм |
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ (Si)
| Параметр | Значение |
| Растворимость | В воде не растворим |
| Молекулярный вес | 28.09 |
| Класс | Кубический, структура алмаза. |
ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
| Длина волны, мкм | 1.40 | 1.50 | 1.66 | 1.82 |
| Показатель преломления | 3.49 | 3.48 | 3.47 | 3.46 |
| Длина волны, мкм | 2.05 | 2.50 | 3.50-5.00 | 6.00-25.00 |
| Показатель преломления | 3.45 | 3.44 | 3.43 | 3.42 |
ООО «М-Прогресс» изготавливает оптику из монокристаллического кремния Si: заготовки, окна, призмы, линзы и зеркала для инфракрасного диапазона спектра.
Максимальный диаметр изделий из кремния Si-Cz, выращенного методом Чохральского (CZ), – 300 мм.
Максимальный диаметр изделий из кремния Si-Fz, выращенного методом зонной плавки (FZ), – 100 мм.
Размеры партий
ООО «М-Прогресс» производит оптические детали:
- Мелкими партиями - от 1 до 20 шт.
- Средними партиями - от 20 до 500 шт.
- Крупными партиями - от 500 шт.
Заказ оптической продукции
Вы можете заказать оптические детали наиболее удобным для Вас способом:
- Телефон: 8 (812) 309-22-23
- Мобильный: 8 (921) 634-25-08
- Электронная почта: info@m-progress.ru