จี คริสตัล

โดยทั่วไป “คริสตัล Ge” หมายถึงคริสตัลที่ทำจากธาตุเจอร์เมเนียม (Ge) ซึ่งเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เจอร์เมเนียมมักใช้ในด้านทัศนศาสตร์อินฟราเรดและโฟโตนิกส์เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะตัว

ต่อไปนี้เป็นลักษณะสำคัญบางประการของผลึกเจอร์เมเนียมและการนำไปใช้งาน:

1. หน้าต่างและเลนส์อินฟราเรด: เจอร์เมเนียมมีความโปร่งใสในบริเวณอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเฉพาะในช่วงอินฟราเรดคลื่นกลางและคลื่นยาว คุณสมบัตินี้ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตหน้าต่างและเลนส์ที่ใช้ในระบบถ่ายภาพความร้อน กล้องอินฟราเรด และอุปกรณ์ออพติคอลอื่นๆ ที่ทำงานในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรด
2. เครื่องตรวจจับ: เจอร์เมเนียมยังใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับสร้างเครื่องตรวจจับอินฟราเรด เช่น โฟโตไดโอดและโฟโตคอนดักเตอร์ เครื่องตรวจจับเหล่านี้สามารถแปลงรังสีอินฟราเรดเป็นสัญญาณไฟฟ้า ทำให้สามารถตรวจจับและวัดแสงอินฟราเรดได้
3. สเปกโทรสโกปี: ผลึกเจอร์เมเนียมถูกใช้ในเครื่องมืออินฟราเรดสเปกโทรสโกปี สามารถใช้เป็นตัวแยกลำแสง ปริซึม และหน้าต่างเพื่อจัดการและวิเคราะห์แสงอินฟราเรดสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมีและวัสดุ
4. เลนส์เลเซอร์: เจอร์เมเนียมสามารถใช้เป็นวัสดุนำแสงในเลเซอร์อินฟราเรดบางชนิดได้ โดยเฉพาะเลเซอร์ที่ทำงานในช่วงอินฟราเรดกลาง สามารถใช้เป็นสื่อกลางเกนหรือเป็นส่วนประกอบในช่องเลเซอร์ได้
5. อวกาศและดาราศาสตร์: ผลึกเจอร์เมเนียมใช้ในกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดและหอดูดาวในอวกาศเพื่อศึกษาวัตถุท้องฟ้าที่ปล่อยรังสีอินฟราเรด ช่วยให้นักวิจัยรวบรวมข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับจักรวาลที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในแสงที่มองเห็นได้

ผลึกเจอร์เมเนียมสามารถปลูกได้หลายวิธี เช่น วิธี Czochralski (CZ) หรือวิธี Float Zone (FZ) กระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการหลอมและทำให้เจอร์เมเนียมแข็งตัวในลักษณะควบคุมเพื่อสร้างผลึกเดี่ยวที่มีคุณสมบัติเฉพาะ

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือแม้ว่าเจอร์เมเนียมจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัวสำหรับเลนส์อินฟราเรด แต่การใช้งานนั้นถูกจำกัดด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น ต้นทุน ความพร้อมใช้งาน และระยะการส่งข้อมูลที่ค่อนข้างแคบ เมื่อเทียบกับวัสดุอินฟราเรดอื่นๆ เช่น สังกะสี เซเลไนด์ (ZnSe) หรือสังกะสีซัลไฟด์ (ZnS) . การเลือกใช้วัสดุขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะและข้อกำหนดของระบบออปติก