Aká je optická transparentnosť kremíka 97?

Aká je optická transparentnosť kremíka 97?

Ako dodávateľ OFF -GRADE SILICON 97 som sa často pýtal na jeho rôzne vlastnosti a jedným z aspektov, ktorý vzbudil zvedavosť mnohých, je jeho optická transparentnosť. V tomto blogu sa ponorím do toho, čo znamená optická transparentnosť v kontexte Off -Grade Silicon 97, faktorov, ktoré ho ovplyvňujú, a jeho potenciálne aplikácie.

Optická transparentnosť sa týka schopnosti materiálu umožniť, aby cez neho prešlo svetlo. Pre kremík 97, ktorý je formou kremíka s čistotou približne 97%, je jeho optická transparentnosť komplexnou charakteristikou ovplyvňovanou viacerými faktormi.

Základy interakcie kremíka a svetla

Silikón je polovodičový materiál a jeho interakcia so svetlom sa riadi jeho elektronickou štruktúrou. Keď svetlo zasiahne vzorku kremíka, môže sa stať niekoľko vecí. Časť svetla sa môže odrážať od povrchu, niektoré sa môžu absorbovať vo vnútri materiálu a zvyšok sa môže prenášať cez neho.

Absorpcia svetla v kremíku súvisí s jeho bandgap. Silikón má nepriamy bandgap približne 1,12 eV pri teplote miestnosti. Fotóny s energiou väčšie ako tento bandgap sa dajú absorbovať vzrušujúcimi elektrónmi z valenčného pásma do vodivého pásu. Tento absorpčný proces znižuje množstvo svetla, ktoré môže prejsť materiálom, čo ovplyvňuje jeho optickú transparentnosť.

Faktory ovplyvňujúce optickú transparentnosť kremíka 97 Off -

1. Nečistota: Ako už názov napovedá, kremík 97 z tried nie je najvyššou čistotou. Prítomnosť nečistôt môže významne ovplyvniť jej optickú transparentnosť. Nečistoty môžu zaviesť ďalšie úrovne energie v rámci bandgap kremíka. Tieto hladiny môžu pôsobiť ako absorpčné centrá pre fotóny s energiami nižšími ako bandgap čistého kremíka. Napríklad kovové nečistoty, ako je železo, hliník a meď, môžu v mriežke kremíka vytvárať hlboké pasce. Keď svetlo interaguje s týmito pascami, môže sa absorbovať, čím sa zníži celková priehľadnosť materiálu.
2. Kryštalická štruktúra: Kryštalická štruktúra kremíka tiež hrá rozhodujúcu úlohu v jeho optických vlastnostiach. Silikón 97 OFF - môže mať polykryštalicšiu alebo dokonca amorfnú štruktúru v porovnaní s jedným - kryštalickým kremíkom s vysokou čistotou. V polykryštalickom kremíku môžu hranice zŕn rozptýliť svetlo. Keď sa svetlo stretne s týmito hranicami, zmení sa jeho smer a niektoré z nich môžu byť presmerované z cesty prenosu, čo vedie k zníženiu transparentnosti. Na druhej strane amorfný kremík má neusporiadanú atómovú štruktúru, ktorá môže tiež spôsobiť významný rozptyl a absorpciu svetla.
3. Hrúbka: Hrúbka vzorky kremíka 97 OFF, je ďalším dôležitým faktorom. Keď svetlo prechádza hrubšou vzorkou, existuje väčšia šanca na absorpciu a rozptyl. Preto sú tenšie vzorky kremíka 97 OFF, ktoré sú vo všeobecnosti priehľadnejšie ako hrubšie. Je však dôležité poznamenať, že príliš tenká vzorka môže tiež predstavovať výzvy, pokiaľ ide o mechanickú stabilitu a manipuláciu.

Meranie optickej transparentnosti kremíka 97.

Na meranie optickej priehľadnosti kremíka 97 OFF -GRADE SILICON 97 zvyčajne používame spektrofotometer. Spektrofotometer meria množstvo svetla prenášaného cez vzorku pri rôznych vlnových dĺžkach. Porovnaním intenzity dopadajúceho svetla (i₀) s intenzitou prenášaného svetla (i) môžeme vypočítať priepustnosť (t) pomocou vzorca t = i / i₀.

Prenosné spektrum off -stupňa kremíka 97 zvyčajne vykazuje charakteristický tvar. V infračervenej oblasti, kde sú fotónové energie nižšie ako bandgap kremíka, je materiál relatívne priehľadnejší. Keď sa vlnová dĺžka znižuje do viditeľných a ultrafialových oblastí, priepustnosť klesá v dôsledku zvyšujúcej sa absorpcie fotónov s energiou väčšími ako bandgap.

Aplikácie OFF - stupeň kremíka 97 na základe jeho optickej transparentnosti

1. Fotovoltaické aplikácie: Aj keď kremík 97, ktorý vypínal, nemusí byť vo fotovoltaických bunkách tak účinný ako kremík s vysokou čistotou, stále sa dá použiť v niektorých nízkych solárnych aplikáciách. Jeho relatívne dobrá priehľadnosť v infračervenej oblasti jej umožňuje absorbovať významnú časť slnečného spektra. V niektorých prípadoch sa môže použiť ako základný materiál v solárnych bunkách tenkých filmov, kde jeho nižšie náklady môžu kompenzovať mierne nižšiu účinnosť.
2. Optické filtre: Špecifické absorpčné charakteristiky kremíka 97 OFF, ktoré sa majú využiť na vytvorenie optických filtrov. Dôkladným ovládaním hrúbky a obsahu nečistôt môžeme navrhnúť filtre, ktoré selektívne prenášajú alebo blokujú určité vlnové dĺžky svetla. Napríklad filter vyrobený z kremíka 97 z vypnutia sa môže použiť na blokovanie ultrafialového svetla a zároveň umožňuje prejsť viditeľným a infračerveným svetlom.
3. Tepelné zobrazovanie: V aplikáciách tepelného zobrazovania je užitočná priehľadnosť kremíka 97 v infračervenej oblasti. Môže sa použiť ako materiál okna v tepelných kamerách, čo umožňuje infračervené žiarenie emitované objektmi prejsť a detegovať snímač zobrazovacieho snímača.

Porovnanie s inými kremíkovými výrobkami

Pri porovnaní kremíka 97 s inými kremíkovými výrobkami, ako napríkladKremíkový kov 1101,Polysilikónový polykryštalický kremíkaKovový kovový prášok, jeho optická transparentnosť má zreteľné vlastnosti.

Silikon Metal 1101 je produkt s vysokou čistotou kremíka s dobre definovaným chemickým zložením. Všeobecne má vyššiu optickú transparentnosť v porovnaní s kremíkom 97, kvôli jeho nižšiemu obsahu nečistoty a usporiadanejšou kryštalickou štruktúrou. Polysilikónový polykryštalický kremík má tiež lepšie optické vlastnosti ako kremík 97 OFF - najmä v aplikáciách, kde je potrebný vysokokvalitný prenos svetla. Na druhej strane sa často používa prášok kovového kovu a jeho optická priehľadnosť je ťažšie definovať rovnakým spôsobom ako hromadné kremíkové materiály. Pri zhutnení do pevnej formy by však jej priehľadnosť ovplyvnila aj faktory, ako je veľkosť častíc, hustota balenia a obsah nečistôt.

Záver

Záverom možno povedať, že optická transparentnosť kremíka 97 Off -Grade je komplexná vlastnosť ovplyvnená nečistotami, kryštalickou štruktúrou a hrúbkou. Napriek svojej nižšej čistote v porovnaní s niektorými inými kremíkovými výrobkami má stále jedinečné optické vlastnosti, vďaka ktorým je vhodná pre určité aplikácie. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o Off - Grade Silicon 97 alebo uvažujete o jeho používaní vo svojich projektoch, odporúčam vám, aby ste oslovili ďalšie diskusie a potenciálne obstarávanie. Či už ste vo fotovoltaickom, optickom filtri alebo v priemysle tepelného zobrazovania, kremík 97, ktorý má kremík 97, môže ponúknuť nákladovo efektívne riešenie.

Ak máte akékoľvek otázky alebo by ste chceli začať rokovanie o obstarávaní, neváhajte a kontaktujte sa. Som tu, aby som vám poskytol najlepšiu kvalitu mimo - stupeň kremíka 97 a podporu, ktorú potrebujete.

Odkazy

1. Sze, SM (1981). Fyzika polovodičových zariadení. John Wiley & Sons.
2. Madelung, O. (2004). Polovodiče: Príručka údajov. Springer.
3. Markvart, T., & Castaner, L. (2003). Solárna elektrina. John Wiley & Sons.