Գե բյուրեղ

«Ge բյուրեղ» տերմինը սովորաբար վերաբերում է գերմանիում (Ge) տարրից պատրաստված բյուրեղին, որը կիսահաղորդչային նյութ է: Գերմանիումը հաճախ օգտագործվում է ինֆրակարմիր օպտիկայի և ֆոտոնիկայի ոլորտում՝ իր յուրահատուկ հատկությունների շնորհիվ:

Ահա գերմանիումի բյուրեղների և դրանց կիրառությունների որոշ հիմնական ասպեկտներ.

1. Ինֆրակարմիր պատուհաններ և ոսպնյակներԳերմանիումը թափանցիկ է էլեկտրամագնիսական սպեկտրի ինֆրակարմիր տիրույթում, մասնավորապես՝ միջին և երկար ալիքային ինֆրակարմիր տիրույթներում։ Այս հատկությունը այն հարմար է դարձնում ջերմային պատկերման համակարգերում, ինֆրակարմիր տեսախցիկներում և ինֆրակարմիր ալիքի երկարություններում գործող այլ օպտիկական սարքերում օգտագործվող պատուհանների և ոսպնյակների արտադրության համար։
2. ԴետեկտորներԳերմանիումը նաև օգտագործվում է որպես հիմք ինֆրակարմիր դետեկտորների, ինչպիսիք են ֆոտոդիոդները և լուսահաղորդիչները, պատրաստման համար: Այս դետեկտորները կարող են ինֆրակարմիր ճառագայթումը վերածել էլեկտրական ազդանշանի, ինչը հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել և չափել ինֆրակարմիր լույսը:
3. ՍպեկտրոսկոպիաԳերմանիումի բյուրեղները կիրառվում են ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի գործիքներում։ Դրանք կարող են օգտագործվել որպես ճառագայթային բաժանիչներ, պրիզմաներ և պատուհաններ՝ քիմիական և նյութական վերլուծության համար ինֆրակարմիր լույսը մանիպուլյացիայի ենթարկելու և վերլուծելու համար։
4. Լազերային օպտիկաԳերմանիումը կարող է օգտագործվել որպես օպտիկական նյութ որոշ ինֆրակարմիր լազերներում, հատկապես միջին ինֆրակարմիր տիրույթում գործողներում։ Այն կարող է օգտագործվել որպես ուժեղացման միջավայր կամ որպես բաղադրիչ լազերային խոռոչներում։
5. Տիեզերք և աստղագիտությունԳերմանիումի բյուրեղները օգտագործվում են ինֆրակարմիր աստղադիտակներում և տիեզերական աստղադիտարաններում՝ ինֆրակարմիր ճառագայթում արձակող երկնային մարմինների ուսումնասիրության համար։ Դրանք օգնում են հետազոտողներին հավաքել արժեքավոր տեղեկություններ տիեզերքի մասին, որոնք տեսանելի չեն տեսանելի լույսի ներքո։

Գերմանիումի բյուրեղները կարող են աճեցվել տարբեր մեթոդներով, ինչպիսիք են Չոխրալսկու (CZ) մեթոդը կամ լողացող գոտու (FZ) մեթոդը: Այս գործընթացները ներառում են գերմանիումի հալեցումը և պնդացումը վերահսկվող եղանակով՝ որոշակի հատկություններով միաբյուրեղներ ձևավորելու համար:

Կարևոր է նշել, որ չնայած գերմանիումը ունի եզակի հատկություններ ինֆրակարմիր օպտիկայի համար, դրա օգտագործումը սահմանափակվում է այնպիսի գործոններով, ինչպիսիք են գինը, մատչելիությունը և համեմատաբար նեղ փոխանցման տիրույթը՝ համեմատած որոշ այլ ինֆրակարմիր նյութերի, ինչպիսիք են ցինկի սելենիդը (ZnSe) կամ ցինկի սուլֆիդը (ZnS): Նյութի ընտրությունը կախված է օպտիկական համակարգի կոնկրետ կիրառությունից և պահանջներից: