ജി ക്രിസ്റ്റൽ

"Ge ക്രിസ്റ്റൽ" എന്നത് ഒരു അർദ്ധചാലക വസ്തുവായ ജെർമേനിയം (Ge) മൂലകത്തിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു ക്രിസ്റ്റലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇൻഫ്രാറെഡ് ഒപ്‌റ്റിക്‌സ്, ഫോട്ടോണിക്‌സ് എന്നീ മേഖലകളിൽ ജെർമേനിയം അതിൻ്റെ സവിശേഷ ഗുണങ്ങളാൽ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

ജെർമേനിയം ക്രിസ്റ്റലുകളുടെയും അവയുടെ പ്രയോഗങ്ങളുടെയും ചില പ്രധാന വശങ്ങൾ ഇതാ:

1. ഇൻഫ്രാറെഡ് വിൻഡോകളും ലെൻസുകളും: വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രത്തിൻ്റെ ഇൻഫ്രാറെഡ് മേഖലയിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് മിഡ്-വേവ്, ലോംഗ്-വേവ് ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണികളിൽ ജെർമേനിയം സുതാര്യമാണ്. തെർമൽ ഇമേജിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്യാമറകൾ, ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിൻഡോകളും ലെൻസുകളും നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രോപ്പർട്ടി അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
2. ഡിറ്റക്ടറുകൾ: ഫോട്ടോഡയോഡുകളും ഫോട്ടോകണ്ടക്ടറുകളും പോലുള്ള ഇൻഫ്രാറെഡ് ഡിറ്റക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു അടിവസ്ത്രമായും ജെർമേനിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ഡിറ്റക്ടറുകൾക്ക് ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണത്തെ ഒരു വൈദ്യുത സിഗ്നലാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും, ഇത് ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശം കണ്ടെത്താനും അളക്കാനും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
3. സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി: ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഉപകരണങ്ങളിൽ ജെർമേനിയം പരലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കെമിക്കൽ, മെറ്റീരിയൽ വിശകലനത്തിനായി ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും ബീംസ്പ്ലിറ്ററുകൾ, പ്രിസങ്ങൾ, വിൻഡോകൾ എന്നിവയായി അവ ഉപയോഗിക്കാം.
4. ലേസർ ഒപ്റ്റിക്സ്: ചില ഇൻഫ്രാറെഡ് ലേസറുകളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നവയിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലായി ജെർമേനിയം ഉപയോഗിക്കാം. ഇത് ഒരു നേട്ട മാധ്യമമായി അല്ലെങ്കിൽ ലേസർ അറകളിൽ ഒരു ഘടകമായി ഉപയോഗിക്കാം.
5. ബഹിരാകാശവും ജ്യോതിശാസ്ത്രവുംഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഖഗോള വസ്തുക്കളെ പഠിക്കാൻ ഇൻഫ്രാറെഡ് ടെലിസ്കോപ്പുകളിലും ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണ കേന്ദ്രങ്ങളിലും ജെർമേനിയം ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ദൃശ്യപ്രകാശത്തിൽ ദൃശ്യമല്ലാത്ത പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിലപ്പെട്ട വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കാൻ അവർ ഗവേഷകരെ സഹായിക്കുന്നു.

Czochralski (CZ) രീതി അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലോട്ട് സോൺ (FZ) രീതി പോലുള്ള വിവിധ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ജെർമേനിയം പരലുകൾ വളർത്താം. ഈ പ്രക്രിയകളിൽ നിയന്ത്രിത രീതിയിൽ ജെർമേനിയം ഉരുകുകയും ഖരീകരിക്കുകയും പ്രത്യേക ഗുണങ്ങളുള്ള ഒറ്റ പരലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇൻഫ്രാറെഡ് ഒപ്‌റ്റിക്‌സിന് ജെർമേനിയത്തിന് തനതായ ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, സിങ്ക് സെലിനൈഡ് (ZnSe) അല്ലെങ്കിൽ സിങ്ക് സൾഫൈഡ് (ZnS) പോലുള്ള മറ്റ് ഇൻഫ്രാറെഡ് വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ ഉപയോഗം ചെലവ്, ലഭ്യത, താരതമ്യേന ഇടുങ്ങിയ പ്രക്ഷേപണ ശ്രേണി തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. . മെറ്റീരിയലിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനെയും ആവശ്യകതകളെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.