ג'י קריסטל

"גביש Ge" מתייחס בדרך כלל לקריסטל העשוי מהיסוד גרמניום (Ge), שהוא חומר מוליכים למחצה. גרמניום משמש לעתים קרובות בתחום אופטיקה אינפרא אדום ופוטוניקה בשל תכונותיו הייחודיות.

להלן כמה היבטים מרכזיים של גבישי גרמניום והיישומים שלהם:

1. חלונות ועדשות אינפרא אדום: גרמניום שקוף באזור האינפרא אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי, במיוחד בטווחי האינפרא אדום של הגל האמצעי והגל הארוך. מאפיין זה הופך אותו למתאים לייצור חלונות ועדשות המשמשים במערכות הדמיה תרמית, מצלמות אינפרא אדום והתקנים אופטיים אחרים הפועלים באורכי גל אינפרא אדום.
2. גלאים: גרמניום משמש גם כמצע לייצור גלאי אינפרא אדום, כגון פוטודיודות ופוטו-מוליכים. גלאים אלו יכולים להמיר קרינת אינפרא אדום לאות חשמלי, המאפשרים זיהוי ומדידה של אור אינפרא אדום.
3. ספקטרוסקופיה: גבישי גרמניום משמשים במכשירי ספקטרוסקופיה אינפרא אדום. הם יכולים לשמש כמפצלי קרניים, מנסרות וחלונות כדי לתפעל ולנתח אור אינפרא אדום לניתוח כימי וחומרים.
4. אופטיקה לייזר: גרמניום יכול לשמש כחומר אופטי בחלק מלייזרי אינפרא אדום, במיוחד אלו הפועלים בטווח האינפרא אדום הבינוני. זה יכול לשמש כמדיום רווח או כרכיב בחללי לייזר.
5. חלל ואסטרונומיה: גבישי גרמניום משמשים בטלסקופים אינפרא אדום ובמצפי כוכבים מבוססי חלל לחקר עצמים שמימיים הפולטים קרינת אינפרא אדום. הם עוזרים לחוקרים לאסוף מידע רב ערך על היקום שאינו נראה באור הנראה.

ניתן לגדל גבישי גרמניום בשיטות שונות, כגון שיטת צ'וקרלסקי (CZ) או שיטת Float Zone (FZ). תהליכים אלה כוללים התכה והתמצקות גרמניום באופן מבוקר ליצירת גבישים בודדים בעלי תכונות ספציפיות.

חשוב לציין שבעוד שלגרמניום יש תכונות ייחודיות לאופטיקה אינפרא אדום, השימוש בו מוגבל על ידי גורמים כמו עלות, זמינות וטווח השידור הצר יחסית שלו בהשוואה לחומרים אינפרא אדום אחרים כמו אבץ סלניד (ZnSe) או אבץ גופרתי (ZnS) . בחירת החומר תלויה ביישום ובדרישות הספציפיות של המערכת האופטית.