Si（硅）

硅主要用作3至5微米波段的光学窗口，以及制造滤光片的光学基底；此外，经表面抛光的大块硅也被用于物理实验中的中子靶。

 

物理与光学性质

Transmission Range :	1.2 to 15 μm (1)
Refractive Index :	3.4223 @ 5 μm (1) (2)
Reflection Loss :	46.2% at 5 μm (2 surfaces)
Absorption Coefficient :	0.01 cm-1 at 3 μm
Reststrahlen Peak :	n/a
dn/dT :	160 x 10-6 /°C (3)
dn/dμ = 0 :	10.4 μm
Density :	2.33 g/cc
Melting Point :	1420 °C
Thermal Conductivity :	163.3 W m-1 K-1 at 273 K
Thermal Expansion :	2.6 x 10-6 / at 20°C
Hardness :	Knoop 1150
Specific Heat Capacity :	703 J Kg-1 K-1
Dielectric Constant :	13 at 10 GHz
Youngs Modulus (E) :	131 GPa (4)
Shear Modulus (G) :	79.9 GPa (4)
Bulk Modulus (K) :	102 GPa
Elastic Coefficients :	C11=167; C12=65; C44=80 (4)
Apparent Elastic Limit :	124.1MPa (18000 psi)
Poisson Ratio :	0.266 (4)
Solubility :	Insoluble in Water
Molecular Weight :	28.09
Class/Structure :	Cubic diamond, Fd3m

 

物理与光学性质

No = 寻常光

µm	No	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

产品说明

采用直拉法（CZ）生长的硅材料含有一定量的氧，会在9微米波长处产生吸收带。若要避免这一问题，可采用浮区法（FZ）制备硅材料。光学级硅通常为轻掺杂（电阻率为5至40欧姆·厘米），以确保在10微米以上波段获得最佳透射率。硅在30至100微米波段还存在另一个通带，但该通带仅在极高电阻率且未补偿的材料中有效。常用的掺杂元素为硼（p型）和磷（n型）。

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