Германий Ge


ООО «МакроОптика» занимается производством и выращиванием поли и моно- кристаллических заготовок из Германия (Ge) для высокотехнологичных продуктов германия для оптики, лазерной техники, приборов ночного видения, микро-, фотоэлектроники, солнечных батарей, детекторов -излучений (бездислокационного германия, особо чистого германия).

Материал Германий, хорошо пропускает в диапазоне от 2 до 15 мкм. В частности, германиевые линзы также благодаря высокому показателю преломления являются очень полезными компонентами для ИК-систем построения изображения, работающих в двух спектральных диапазонах: 3-5 и 8-12 микрон.

Для изготовления оптических элементов, в зависимости от назначения, может использоваться Германий, как монокристаллический, так и поликристаллический германий, имеющий Р- или N- тип проводимости, определенным образом легированный и обладающий соответствующим удельным электрических сопротивлением. Монокристаллический Германий имеет определенную ориентацию.

Максимальные размеры: Ø300х400 м

Габаритные размеры: от 2 мм до 250 мм для монокристаллов и до 300 мм для поликристаллов.

Мы изготавливаем следующие детали из Германия: заготовки, сферические и асферические линзы, защитные окна, пластины, клинья, АТР-призмы, детекторные окна, ИК-поляризаторы различных форм: сферической, эллиптической, прямоугольной, плоскопараллельной, плосковыпуклой/плосковогнутой, менисковой, клиновидной, стержней.

Физические свойства

Атомный номер 32
Атомный вес 72.6
Кристаллическая структура Алмазная кубическая
Постоянная решётки при 25oC, A 5.657
Плотность (298 K), г/см3 5.323
Атомная плотность, атомов/см3 4.42 × 1022
Поверхностное натяжение, жидкая форма при температуре плавления, мН/м 650
Модуль разрыва, МПа 72.4
Фунты/Кв.Дюйм (ФКД) 1.05×104
Твёрдость по Моссу 6
Твёрдость по Викерсу, 25 г нагрузки, кг/мм2 746 (52 Ом×см)
Вязкость разрушения , МПа1/2 1.004 (плоскость разлома – 110)
Сопротивление тепловому удару, °C 125
Коэффициент Пуассона , 125-375 K  0.278
Упругие постоянные, 25°C, см2/дин S11 = 9.685 × 10-13 
S12 = -2.70 × 10-13
S44 = 14.94 × 10-13
Коэффициенты упругости, 25°C, дин/см2 C11 = 13.16 × 1011 
C12 = 5.09 × 1011
C44 = 6.69 × 1011
Модуль Юнга, 25°C, дин/см2 Y100 = 10.33 × 1011
Y110 = 13.80 × 1011
Y111 = 15.55 × 1011
Модуль сдвига, 25°C, дин/см2 M100 = 6.69 × 1011
M100 = 4.1 × 1011
M111 = 4.9 × 1011

Температурные свойства

Температура плавления, oC 937
Точка кипения, oC 2830
Удельная теплоёмкость (0-100oC), кал/г×oC 0.074
Скрытая теплота плавлениякал/моль Дж/г 8100 466.5
Скрытая теплота парообразования, Дж/г 4602
Коэффициент линейного теплового расширения (293K), см/oC 6.1 × 10-6
Теплоёмкость, 25°C, Дж/(кг×K) 322

Электронные свойства

Ширина запрещённой зоны (300 K), эВ 0.67
Концентрация собственных носителей (300 K), см-6 p, n=5.5 × 1026
Собственная дрейфовая подвижность (300 K), см2/на:
электронов 3800
дырок 1820
Коэффициент диффузии (300 K ), см2/сек:
электроны 101
дырки 49
Собственное сопротивление (300 K), Ом×см 52
Количество собственных электронов , см-3 2.12 × 1013
1 Ом×см (n-тип) соответствует, 10 15 /см-3 1,1
1 Ом×см (p-тип) соответствует, 10 15 /см-3 2,3

Химические свойства

Растворимость
В воде при 20°C, г/100см3 нерастворим
В кислоте растворим

Показатель преломления

λ, микроны n( λ ) λ, микроны n( λ )
2.0 4.1079 11.3 4.0043
2.5 4.0653 11.5 4.0042
3.0 4.0446 11.7 4.0041
4.0 4.0255 11.9 4.0040
5.0 4.0170 12.0 4.0039
6.0 4.0122 12.3 4.0038
7.0 4.0092 12.7 4.0036
8.0 4.0074 13.0 4.0035
8.5 4.0067 13.3 4.0034
9.0 4.0061 14.0 4.0032
9.5 4.0056 14.1 4.0031
10.0 4.0052 15.0 4.0029
10.6 4.0048 15.6 4.0027
11.0 4.0045 16.0 4.0026

Для изготовления оптических компонентов обычно используется материал со следующими параметрами:

Ориентация <= 2
Отклонение от ориентации, угл. град. n
Тип проводимости 5-40
Удельное сопротивление , Ом×см <= 2 x 10-4
Неоднородность показателя преломления, n <= 1 x 104
Плотность дислокаций, см-2 >= 46.8 на 10.6 микрон
Пропускание образца толщиной 1 мм, % > 46.0 от 2.5 до 11 микрон
Коэффициент внутреннего рассеяния на 2.5 микрон, % <= 5