發(fā)布日期:2015-2-16   點(diǎn)擊次數:1847

鍺材料

Germanium (Ge)

鍺是一種用途廣泛的紅外材料,呈灰白色,不吸濕,無(wú)毒,導熱性很好,擁有優(yōu)秀的表面硬度和良好的強度。鍺材料通常用在2至14 微米范圍光學(xué)系統中。在3-5um和8-14um波長(cháng)兩個(gè)紅外大氣窗口具有優(yōu)良的透過(guò)性能。僅是拋光的鍺單晶片,其透過(guò)率可達到46-48%;經(jīng)過(guò)鍍增透膜后,其透過(guò)率可達到95-98%。在2-6um范圍內吸收幾乎與產(chǎn)品厚度無(wú)關(guān),6-12um范圍內,吸收隨產(chǎn)品厚度與波長(cháng)增加而增加。P型鍺對紅外輻射的吸收較大,故紅外系統多使用N型鍺。鍺作為一種紅外光學(xué)材料的缺點(diǎn)是:隨著(zhù)溫度增高,吸收會(huì )增強。鍺光學(xué)元件一般限制在低于100瓦的功率下工作,在更高的功率下將容易發(fā)生熱透鏡效應和熱失控效應。如果能使光學(xué)元件表面清潔無(wú)污染的,并得到合理充分散熱,這些危害可減到最小程度。

 

光學(xué)性能 透光范圍 1.8-23 μm 機械性能 楊氏模量 100.0 GPa 
Transmission Range  Young's Modulus (14 x 106 psi)
體吸收系數  ≤ 0.03 cm-1 斷裂模數 93.0 MPa 
Bulk Absorption   Rupture Modulus (13,000 psi)
Coefficient  @ 10.6μm

Mechanical

Properties

努氏硬度 693.0 kg/mm2
Optical Properties 折射率溫度系數  408 x 10-6/°C Knoop Hardness
Temp. Change of  泊松比 0.27
Refractive Index  @ 10.6μm Poisson's Ratio
折射率的不均勻性  < 4.89×10-5 物理性能 介電常數 16 
Refractive Index  Permittivity 
Non-homogeneity @ 632.8 nm 熔點(diǎn)oC 937.4
熱學(xué)性能 導熱率  0.59 W/cm/°C Melting Point 
ThermalConductivity 密度  Density 5.323 g/cm3
 W/cm/°C @   20°C 晶向  crystal <100>、<110>、<111>
比熱 0.31J/g/°C orientation
Thermal Properties Specific Heat

Physical

Properties

電阻率(Ωcm) 5-40Ω.CM
線(xiàn)性膨脹系數  5.7 x 10-6/°C Resistivity
Linear Expansion  導電型號Condu- N-type

Coefficient @ 20° C ctive models 

 

                                                鍺材料折射率(n)

                                               (20°C室溫條件)

光學(xué)折射率

Wavelength

折射率

Wavelength

折射率

Wavelength

折射率

Wavelength

折射率

(μm)

n

(μm)

n

(μm)

n

(μm)

n

2.2

4.0879

5.0

4.0160

7.8

4.0061

10.6

4.0028

2.4

4.0732

5.2

4.0149

8.0

4.0057

10.8

4.0026

2.6

4.0599

5.4

4.0139

8.2

4.0053

11.0

4.0025

2.8

4.0523

5.6

4.0128

8.4

4.0049

11.2

4.0024

3.0

4.0451

5.8

4.0118

8.6

4.0044

11.4

4.0023

Indices of Refraction (n)

3.2

4.0399

6.0

4.0107

8.8

4.0042

11.6

4.0023

3.4

4.0311

6.2

4.0097

9.0

4.0040

11.8

4.0022

3.6

4.0289

6.4

4.0092

9.2

4.0038

12.0

4.0021

3.8

4.0267

6.6

4.0087

9.4

4.0036

12.2

4.0020

4.0

4.0245

6.8

4.0083

9.6

4.0034

12.4

4.0020

4.2

4.0223

7.0

4.0079

9.8

4.0033

12.6

4.0019

4.4

4.0205

7.2

4.0074

10.0

4.0031

12.8

4.0019

4.6

4.0189

7.4

7.0070

10.2

4.0030

13.0

4.0018

4.8

4.0172

7.6

7.0066

10.4

4.0029

-

-

 

                                鍺材料透過(guò)率曲線(xiàn)

                           Germanium Transmission

 

 

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