Ge Crystal

«Ge кристалы» әдетте жартылай өткізгіш материал болып табылатын германий (Ge) элементінен жасалған кристалды білдіреді. Германий өзінің ерекше қасиеттеріне байланысты инфрақызыл оптика мен фотоника саласында жиі қолданылады.

Міне, германий кристалдарының кейбір негізгі аспектілері және олардың қолданылуы:

1. Инфрақызыл терезелер және линзалар: Германий электромагниттік спектрдің инфрақызыл аймағында, әсіресе орта толқынды және ұзын толқынды инфрақызыл диапазондарда мөлдір. Бұл қасиет оны термобейнелеу жүйелерінде, инфрақызыл камераларда және инфрақызыл толқын ұзындығында жұмыс істейтін басқа оптикалық құрылғыларда қолданылатын терезелер мен линзаларды өндіруге қолайлы етеді.
2. Детекторлар: Германий сонымен қатар фотодиодтар мен фотоөткізгіштер сияқты инфрақызыл детекторларды жасау үшін субстрат ретінде пайдаланылады. Бұл детекторлар инфрақызыл сәулеленуді электрлік сигналға айналдыра алады, бұл инфрақызыл сәулені анықтауға және өлшеуге мүмкіндік береді.
3. Спектроскопия: Германий кристалдары инфрақызыл спектроскопиялық аспаптарда қолданылады. Оларды химиялық және материалды талдау үшін инфрақызыл сәулені өңдеу және талдау үшін сәуле бөлгіштер, призмалар және терезелер ретінде пайдалануға болады.
4. Лазерлік оптика: Германийді кейбір инфрақызыл лазерлерде, әсіресе орта инфрақызыл диапазонда жұмыс істейтіндерде оптикалық материал ретінде пайдалануға болады. Оны күшейту ортасы ретінде немесе лазерлік қуыстарда компонент ретінде пайдалануға болады.
5. Ғарыш және астрономия: Германий кристалдары инфрақызыл телескоптарда және инфрақызыл сәуле шығаратын аспан объектілерін зерттеу үшін ғарыштық обсерваторияларда қолданылады. Олар зерттеушілерге көрінетін жарықта көрінбейтін ғалам туралы құнды ақпаратты жинауға көмектеседі.

Германий кристалдарын әртүрлі әдістермен өсіруге болады, мысалы, Czochralski (CZ) әдісі немесе Float Zone (FZ) әдісі. Бұл процестер белгілі бір қасиеттері бар монокристалдарды қалыптастыру үшін германийді бақыланатын түрде балқытуды және қатайтуды қамтиды.

Айта кету керек, германий инфрақызыл оптика үшін бірегей қасиеттерге ие болғанымен, оны пайдалану құны, қолжетімділігі және мырыш селениді (ZnSe) немесе мырыш сульфиді (ZnS) сияқты кейбір басқа инфрақызыл материалдармен салыстырғанда салыстырмалы түрде тар өткізу диапазоны сияқты факторлармен шектеледі. . Материалды таңдау оптикалық жүйенің нақты қолданылуы мен талаптарына байланысты.