Ge kristall

„Ge-kristall” viitab tavaliselt germaaniumi (Ge) kristallile, mis on valmistatud pooljuhtmaterjalist. Germaaniumi kasutatakse oma ainulaadsete omaduste tõttu sageli infrapunaoptika ja fotoonika valdkonnas.

Siin on mõned germaaniumi kristallide ja nende rakenduste põhiaspektid:

1. Infrapuna aknad ja läätsedGermaanium on elektromagnetilise spektri infrapunapiirkonnas, eriti kesk- ja pikalainelise infrapunakiirguse vahemikus, läbipaistev. See omadus muudab selle sobivaks akende ja läätsede tootmiseks, mida kasutatakse termokaamerasüsteemides, infrapunakaamerates ja muudes infrapunakiirguse lainepikkustel töötavates optilistes seadmetes.
2. DetektoridGermaaniumi kasutatakse ka substraadina infrapunadetektorite, näiteks fotodioodide ja fotojuhtide valmistamisel. Need detektorid suudavad infrapunakiirgust muuta elektriliseks signaaliks, mis võimaldab infrapunavalguse tuvastamist ja mõõtmist.
3. SpektroskoopiaGermaaniumi kristalle kasutatakse infrapunaspektroskoopia instrumentides. Neid saab kasutada kiirejagajatena, prismadena ja akendena infrapunavalguse manipuleerimiseks ja analüüsimiseks keemiliseks ja materjalianalüüsiks.
4. LaseroptikaGermaaniumi saab kasutada optilise materjalina mõnedes infrapunalaserites, eriti keskmise infrapunavahemiku laserites. Seda saab kasutada võimenduskeskkonnana või laserõõnsuste komponendina.
5. Kosmos ja astronoomiaGermaaniumi kristalle kasutatakse infrapunateleskoopides ja kosmoses asuvates observatooriumides infrapunakiirgust kiirgavate taevakehade uurimiseks. Need aitavad teadlastel koguda väärtuslikku teavet universumi kohta, mis pole nähtava valguse käes nähtav.

Germaaniumi kristalle saab kasvatada erinevate meetoditega, näiteks Czochralski (CZ) meetodi või ujuvvööndi (FZ) meetodi abil. Need protsessid hõlmavad germaaniumi kontrollitud viisil sulatamist ja tahkestamist, et moodustada spetsiifiliste omadustega monokristalle.

Oluline on märkida, et kuigi germaaniumil on infrapunaoptika jaoks ainulaadsed omadused, piiravad selle kasutamist sellised tegurid nagu hind, kättesaadavus ja suhteliselt kitsas läbilaskvusvahemik võrreldes mõnede teiste infrapunamaterjalidega, näiteks tsinkseleniidi (ZnSe) või tsinksulfiidiga (ZnS). Materjali valik sõltub optilise süsteemi konkreetsest rakendusest ja nõuetest.