ژرمانیوم تککریستال
توضیحات
فهرست مطالب
Toggleژرمانیوم تککریستال (Ge)
Single crystal Germanium(Ge)
معرفی محصول:
ژرمانیوم تککریستال با دارا بودن ویژگیهای منحصر به فرد زیر، کاربرد گستردهای در سیستمهای پیشرفته اپتیکی دارد:
-
سختی بالا همراه با خواص مکانیکی مطلوب
-
هدایت حرارتی مناسب برای کاربردهای پرتوان
-
جذب بسیار کم در طول موج ۱۰.۶ میکرومتر
کاربردهای اصلی:
۱. سیستمهای تصویربرداری مادون قرمز:
-
دوربینهای حرارتی
-
سیستمهای شناسایی هدف
۲. طیفسنجهای مادون قرمز:
-
آنالیز مواد
-
سنجش از دور
۳. اجزای اپتیکی لیزر CO₂:
-
لنزها
-
پنجرههای اپتیکی
-
آینههای خروجی (Output Coupler)
تواناییهای تولیدی شرکت:
ما قادر به تأمین انواع محصولات ژرمانیوم تککریستال هستیم:
-
محصولات نیمهساخته (بلانک) در اشکال:
-
دایرهای (گرد)
-
مستطیلی
-
سوراخدار
-
پنجرهای
-
لنزی
-
گالوانومتری
-
اشکال سفارشی
-
-
محصولات نهایی با پرداخت سطحی دقیق
ویژگیهای کیفی:
-
کیفیت بلورینگی عالی (چگالی نابجایی <500 cm⁻²)
-
پرداخت سطحی با دقت λ/10
-
کنترل کیفی دقیق با روشهای XRD و FTIR
-
امکان تولید با جهتگیری بلوری مختلف (111)، (100) و (110)
این محصولات در صنایع دفاعی، پزشکی و تحقیقاتی کاربردهای وسیعی دارند
- Products Introduction

ژرمانیوم تککریستال (Ge)
ویژگیهای فنی:
ژرمانیوم تککریستال با دارا بودن خصوصیات منحصر به فرد زیر، یکی از مواد کلیدی در فناوریهای اپتیکی پیشرفته محسوب میشود:
-
سختی بالا (مقیاس نوپ: 6.0)
-
خواص مکانیکی ممتاز (مدول یانگ: 103 GPa)
-
هدایت حرارتی مناسب (60 W/m·K در دمای اتاق)
کاربردهای صنعتی:
-
سیستمهای تصویربرداری مادون قرمز:
-
دوربینهای حرارتی نظامی و صنعتی
-
سیستمهای نظارتی و امنیتی
-
-
طیفسنجهای مادون قرمز:
-
تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته
-
سیستمهای آنالیز مواد
-
تواناییهای تولیدی شرکت:
شرکت ما با بهرهگیری از فناوریهای پیشرفته رشد بلور، قادر به ارائه:
-
محصولات نیمهساخته (بلانک) در ابعاد و اشکال متنوع
-
محصولات نهایی با پرداخت سطحی فوقالعاده دقیق
مزایای رقابتی:
-
استفاده از مواد اولیه با خلوص 99.9999%
-
کنترل کیفی دقیق با روشهای:
-
پراش پرتو ایکس (XRD)
-
طیفسنجی مادون قرمز (FTIR)
-
میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
-
-
امکان تولید سفارشی بر اساس نیازهای خاص مشتریان
این محصولات با استانداردهای بینالمللی MIL-PRF-13830 و ISO 10110 مطابقت داشته و برای کاربردهای حساس در صنایع دفاعی، هوافضا و تحقیقات علمی مناسب میباشند.

تواناییهای تولیدی شرکت در زمینه ژرمانیوم تککریستال
شرکت ما با بهرهگیری از پیشرفتهترین فناوریهای رشد بلور و پرداخت اپتیکی، قادر به تأمین گستردهترین طیف محصولات ژرمانیوم تککریستال میباشد:
انواع محصولات قابل تأمین:
۱. محصولات نیمهساخته (بلانک) در اشکال متنوع:
-
دایرهای (قطر ۵ تا ۳۰۰ میلیمتر)
-
مستطیلی (ابعاد استاندارد و سفارشی)
-
سوراخدار (با دقت ابعادی ±۰.۰۱ میلیمتر)
-
پنجرهای (ضخامت ۰.۵ تا ۵۰ میلیمتر)
-
لنزی (انواع سطحهای کروی و غیرکروی)
-
گالوانومتری (برای کاربردهای دقیق اپتیکی)
-
اشکال خاص و سفارشی (براساس نیاز مشتری)
۲. محصولات نهایی با پرداخت سطحی:
-
کیفیت سطحی تا λ/۱۰ (در ۶۳۲.۸ نانومتر)
-
پوششهای اپتیکی ضد بازتاب (AR) و بازتاب بالا (HR)
ویژگیهای فنی محصولات:
-
جهتگیری بلوری: (۱۱۱)، (۱۰۰) و (۱۱۰)
-
خلوص ماده: ≥ ۹۹.۹۹۹۹٪
-
چگالی نابجایی: < ۵۰۰ cm⁻²
-
مقاومت الکتریکی: قابل تنظیم از ۰.۱ تا ۵۰ Ω.cm
قابلیتهای ویژه:
• امکان تولید با قطرهای بزرگ (تا ۳۰۰ میلیمتر)
• پرداخت سطحی الماستراش برای کاربردهای مادون قرمز
• کنترل کیفی با روشهای پیشرفته (XRD، FTIR، SEM)
• بستهبندی ویژه در محیط کنترلشده
این محصولات در صنایع زیر کاربرد دارند:
✓ سیستمهای تصویربرداری حرارتی
✓ تجهیزات لیزر مادون قرمز
✓ طیفسنجهای پیشرفته
✓ کاربردهای فضایی و دفاعی

ژرمانیوم: ماده اپتیکی مادون قرمز با کارایی بالا
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی:
-
مادهای با سختی بالا (درجه 6 در مقیاس موس)
-
نامحلول در آب در شرایط استاندارد
-
هدایت حرارتی مطلوب (حدود 60 W/m·K در دمای اتاق)
کاربردهای کلیدی در اپتیک لیزر:
ژرمانیوم تککریستال به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد زیر، گزینه ایدهآل برای تجهیزات لیزر CO₂ محسوب میشود:
-
جذب بسیار کم در طول موج 10.6 میکرومتر (ضریب جذب <0.03 cm⁻¹)
-
خواص مکانیکی عالی (مدول یانگ: 103 GPa)
-
پایداری حرارتی مناسب برای کاربردهای پرتوان
انواع قطعات قابل تولید:
-
لنزهای مادون قرمز با کیفیت سطحی λ/10
-
پنجرههای اپتیکی با پرداخت فوق دقیق
-
آینههای کوپلر خروجی (Output Coupler) با بازدهی بالا
مزایای رقابتی:
• مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی
• امکان پرداخت سطحی با دقت نانومتری
• طول عمر عملیاتی طولانی در شرایط کاری سخت
• مناسب برای سیستمهای لیزر صنعتی و پزشکی
این ماده به دلیل بهینگی طیفی و پایداری مکانیکی، جایگاه ویژهای در صنایع پیشرفته اپتیکی دارد

پوششهای اپتیکی و کاربردهای تخصصی
تعریف فنی پوششدهی اپتیکی:
پوششدهی به فرآیند نشستلایههای نازک از جنس مواد دیالکتریک یا فلزی بر روی سطح زیرلایههای اپتیکی اطلاق میشود که به دو روش اصلی انجام میپذیرد:
-
روشهای فیزیکی (PVD شامل تبخیر حرارتی و کندوپاش)
-
روشهای شیمیایی (CVD و روشهای محلولی)
اهداف اصلی پوششدهی:
-
تنظیم ضریب بازتاب سطح (از 0.1% تا 99.9%)
-
کنترل دقیق عبور نور در محدودههای طیفی مشخص
-
ایجاد خاصیت قطبیکنندگی (Polarization)
-
تفکیک طیفی پیشرفته (Spectral Separation)
-
فیلتراسیون انتخابی طولموج
انواع پوششهای تخصصی قابل ارائه:
-
پوششهای ضد بازتاب (AR):
-
کاهش تلفات نوری تا کمتر از 0.25% در طولموج طراحی
-
افزایش بهرهوری سیستمهای اپتیکی تا 99.75%
-
-
پوششهای بازتاب بالا (HR):
-
بازتاب بیش از 99.9% در محدودههای طراحی شده
-
مناسب برای کاواکهای لیزری و سیستمهای تداخلی
-
-
پوششهای طیفی (Spectral):
-
تفکیک دقیق طولموج با دقت ±1nm
-
کاربرد در سیستمهای طیفسنجی پیشرفته
-
-
پوششهای فلزی (Metallic):
-
ایجاد بازتابندههای پهنباند
-
مقاومت مکانیکی و حرارتی بالا
-
پوششهای ضد بازتاب پهنباند:
این پوششها برای محدودههای طیفی زیر طراحی و تولید میشوند:
-
فرابنفش (UV): 200-400nm (دقت کنترل ضخامت ±2nm)
-
مرئی (Visible): 400-700nm (بازه عبور 98-99.5%)
-
مادون قرمز نزدیک (NIR): 700-1100nm (کاهش بازتاب به <0.5%)
-
مادون قرمز میانی (Mid-IR): 3-5μm (پایداری حرارتی تا 300°C)
تضمین کیفیت:
-
کنترل ضخامت لایهها با دقت ±0.1nm
-
استفاده از مواد با خلوص 99.999%
-
آزمونهای سختافزاری شامل:
-
تست چسبندگی (مطابق استاندارد MIL-C-675C)
-
تست سایش (مطابق ISO 9211-4)
-
تست پایداری حرارتی (از -196°C تا +300°C)
-
این پوششها با استفاده از پیشرفتهترین سیستمهای لایهنشانی شامل تبخیر پرتو الکترونی (E-Beam) و کندوپاش مغناطیسی (Magnetron Sputtering) تولید شده و در کاربردهای حساس نظامی، پزشکی و تحقیقاتی استفاده میشوند.
- Technical lnformation

استانداردهای مواد – ژرمانیوم تککریستال
۱. مشخصات ماده:
-
جنس: ژرمانیوم تککریستال
-
ترکیب شیمیایی: Ge خالص
۲. درجه خلوص:
-
شمشهای پلیکریستال مورد استفاده برای رشد بلور باید مطابق با استاندارد GB/T11071 باشند
-
حداقل خلوص: ۹۹.۹۹۹۹٪ (۶N)
-
حداقل مقاومت الکتریکی: ۵۰ اهم-سانتیمتر (Ω.cm)
۳. روش رشد:
-
روش چوکرالسکی (CZ)
۴. کیفیت بلورینگی:
-
سطح بلور باید عاری از موارد زیر باشد:
-
مرزدانه
-
بلورهای دوقلو
-
حفره
-
۵. کیفیت ظاهری:
-
سطح جانبی: سطح طبیعی بلور
-
سطح دو انتها: سطح برشخورده یا سطح طبیعی
-
سطوح باید عاری از موارد زیر باشند:
-
آلودگی
-
تراشه
-
ترک
-
خط و خش
-
۶. جهتگیری بلوری:
-
دو جهتگیری اصلی:
-
<۱۰۰>
-
<۱۱۱>
-
۷. انواع رسانایی:
-
نوع N
-
نوع P
۸. مواد دوپکننده:
[در این بخش نوع و مشخصات مواد دوپکننده مورد استفاده ذکر میشود]
ملاحظات کنترل کیفی:
-
کلیه آزمونها مطابق با استانداردهای بینالمللی انجام میشود
-
کنترل کیفی شامل بررسیهای زیر است:
-
آنالیز ناخالصیها
-
آزمونهای الکتریکی
-
بررسی ساختار بلوری با XRD
-
بازرسی ظاهری با میکروسکوپ نوری
-

●
مقاومت الکتریکی در ژرمانیوم تککریستال
روش سنجش مقاومت الکتریکی:
مقاومت الکتریکی ژرمانیوم تککریستال بر اساس مقاومت سطحی دو انتهای بلور (سر و ته) مشخص میگردد. این پارامتر یکی از مهمترین شاخصهای کیفی در ارزیابی خواص الکتریکی ماده محسوب میشود.
دستهبندی مقاومت الکتریکی:
ژرمانیوم تککریستال بر اساس مقدار مقاومت الکتریکی به کلاسهای زیر تقسیمبندی میشود:
۱. کلاس مقاومت پایین:
-
محدوده مقاومت: ۰٫۱-۱۰ اهم-سانتیمتر (Ω.cm)
-
کاربردها: قطعات نیمههادی پرسرعت
۲. کلاس مقاومت متوسط:
-
محدوده مقاومت: ۱۰-۳۰ اهم-سانتیمتر (Ω.cm)
-
کاربردها: آشکارسازهای مادون قرمز
۳. کلاس مقاومت بالا:
-
محدوده مقاومت: ۳۰-۵۰ اهم-سانتیمتر (Ω.cm)
-
کاربردها: اپتیک مادون قرمز
۴. کلاس مقاومت بسیار بالا:
-
محدوده مقاومت: >۵۰ اهم-سانتیمتر (Ω.cm)
-
کاربردها: سیستمهای اپتیکی دقیق
روش اندازهگیری:
-
انجام آزمون مطابق با استاندارد ASTM F76
-
استفاده از دستگاه چهار نقطۀ پروب
-
شرایط آزمون: دمای ۲۳±۱°C و رطوبت ۴۵±۵%
ملاحظات فنی:
-
اختلاف مقاومت بین دو انتهای بلور نباید بیش از ۱۰٪ باشد
-
تغییرات مقاومت در طول بلور باید یکنواخت باشد
-
مقدار مقاومت مستقیماً با میزان دوپانت و خلوص ماده مرتبط است
این دستهبندی بر اساس نیازهای صنعتی و کاربردهای مختلف در سیستمهای اپتیکی و الکترونیکی طراحی شده است.

●
ضریب جذب نوری و ضریب شکست ژرمانیوم کریستالی
ضریب جذب نوری:
ژرمانیوم کریستالی باید دارای مشخصات جذب نوری زیر باشد:
-
حداکثر ضریب جذب در طول موج ۳٫۰ میکرومتر: ۰٫۰۱ سانتیمتر⁻¹ (cm⁻¹)
-
حداکثر ضریب جذب در طول موج ۱۰٫۶ میکرومتر: ۰٫۰۳ سانتیمتر⁻¹ (cm⁻¹)
ضریب شکست:
مقادیر ضریب شکست باید مطابق با جدول زیر باشد:
| طول موج (μm) | ضریب شکست (n) |
|---|---|
| 2.0 | 4.025 |
| 3.0 | 4.005 |
| 4.0 | 3.999 |
| 5.0 | 3.996 |
| 10.6 | 3.981 |
ملاحظات فنی:
۱. مقادیر ضریب شکست در دمای ۲۵°C و فشار اتمسفر استاندارد معتبر هستند.
۲. تغییرات ضریب شکست با دما: ۰٫۰۰۰۳/K
۳. دقت اندازهگیری ضریب شکست: ±۰٫۰۰۱
۴. ضریب جذب باید با روش طیفسنجی مادون قرمز با دقت ±۰٫۰۰۱cm⁻¹ اندازهگیری شود.
این مشخصات تضمینکننده عملکرد بهینه ژرمانیوم در کاربردهای اپتیکی مادون قرمز، به ویژه در سیستمهای لیزر CO₂ و تصویربرداری حرارتی میباشد.


●
مواد اپتیکی پیشرفته و کاربردهای تخصصی آنها
1. شیشه اپتیکی N-BK7:
-
پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای تولید قطعات با کیفیت بالا
-
عبور نور عالی در محدوده مرئی تا مادون قرمز نزدیک (350-2000 نانومتر)
-
کاربردهای گسترده در تلسکوپها، سیستمهای لیزری و تجهیزات اپتیکی
-
گزینه مناسب زمانی که مزایای سیلیکای ذوبشده UV مورد نیاز نیست
2. سیلیکای ذوبشده UV:
-
عبور نور بالا از UV تا مادون قرمز نزدیک (185-2100 نانومتر)
-
یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی پایینتر نسبت به N-BK7
-
مناسب برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و سیستمهای تصویربرداری دقیق
3. فلورید کلسیم (CaF₂):
-
عبور نور بالا در محدوده 180 نانومتر تا 8 میکرومتر
-
ضریب شکست پایین (1.39 در 5 میکرومتر)
-
مقاومت بالا در برابر آسیب لیزر (لیزرهای اگزایمر)
-
کاربرد در پنجرهها و لنزهای طیفسنجها و سیستمهای تصویربرداری حرارتی
4. فلورید باریم (BaF₂):
-
محدوده عبور نور: 200 نانومتر تا 11 میکرومتر
-
مقاوم در برابر تابشهای پرانرژی
-
خاصیت سینتیلاسیون عالی
-
محدودیت: حساس به رطوبت (حداکثر دمای کارکرد در محیط مرطوب: 500°C)
-
نکات ایمنی: استفاده از دستکش و رعایت اصول ایمنی الزامی است
5. فلورید منیزیم (MgF₂):
-
محدوده کاربرد: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر
-
مقاومت بالا در برابر:
-
خوردگی شیمیایی
-
آسیب لیزر
-
شوک مکانیکی و حرارتی
-
-
سختی: 415 (مقیاس نوپ)
-
ضریب شکست: 1.38
6. سلنید روی (ZnSe):
-
محدوده عبور نور: 600 نانومتر تا 16 میکرومتر
-
جذب بسیار کم در طول موج 10.6 میکرومتر (مناسب برای لیزر CO₂)
-
محدودیت: نرمی ماده (سختی 120) و حساسیت به خط افتادگی
-
نکات نگهداری: استفاده از دستکش و پرهیز از تماس مستقیم
7. سیلیکون (Si):
-
محدوده کاربرد: 1.2-8 میکرومتر
-
مزایا:
-
چگالی پایین (2.33 g/cm³)
-
سختی بالا (1150)
-
-
محدودیت: جذب شدید در 9 میکرومتر (نامناسب برای لیزر CO₂)
8. ژرمانیوم (Ge):
-
محدوده کاربرد: 2-16 میکرومتر
-
مزایا:
-
ضریب شکست بالا (4.0 در 10.6 میکرومتر)
-
ابیراهی رنگی کم
-
-
محدودیتها:
-
حساسیت به دما (حداکثر دمای کارکرد: 100°C)
-
چگالی بالا (5.33 g/cm³)
-
-
کاربردها:
-
سیستمهای تصویربرداری حرارتی
-
لیزرهای مادون قرمز
-
سیستمهای FLIR
-
9. سولفید روی CVD (CVD ZnS):
-
تنها ماده اپتیکی (پس از الماس) با پوشش طیفی کامل از مرئی تا مادون قرمز موج بلند (LWIR)
-
کاربردهای پیشرفته:
-
پنجرههای “سهگانه اپتیکی”
-
سیستمهای تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا
-
پنجرههای ترکیبی لیزر مادون قرمز/مادون قرمز دو رنگ
-
هر یک از این مواد با توجه به خواص منحصر به فرد خود، در کاربردهای خاص نظامی، پزشکی، صنعتی و تحقیقاتی استفاده میشوند. انتخاب ماده مناسب به پارامترهای طراحی سیستم از جمله محدوده طیفی مورد نیاز، شرایط محیطی و الزامات مکانیکی بستگی دارد

نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.