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(noc) Northumbria Optical Coatings Ltd
半導体フィルターは、厳密には薄膜フィルターではなく、その構造の電子バンドに依存した吸収フィルター

本質的な半導体では、伝導帯は空で、価電子帯は完全に満たされている。2つのバンドの間にはわずかなギャップがあるだけだ。このギャップよりも大きなエネルギーを持つ光子が入射すると、電子が価電子帯から伝導帯に移動し、吸収されます。しかし、エネルギーがギャップよりも小さい場合は、価電子帯の許容準位が完全に満たされているため、電子は光子を吸収することができず、光子は透過してしまう。このようにエネルギーギャップに相当する波長で起こる吸収から透過への急激な変化を「固有端」という。

半導体を光学フィルターとして使うには、2つの問題を解決しなければならない。1つは、通過領域にフリーキャリアの吸収が残ってしまうこと、もう1つは、半導体の屈折率が高いため、表面での反射損失が大きくなることです。1つ目の問題は、純度の高い材料を薄くスライスして使用することで、2つ目の問題は、表面に反射防止用のコーティングを施すことで解決できます。

半導体フィルターは長波長の通過特性を持ち、コーティングされた光学的に研磨された半導体ディスクで構成され、保護のためにホルダーに取り付けられることが多い。ストップ領域での吸収が非常に大きいため、高温の光源を使用する場合に特に問題となる高次のスペクトルを除去するために、赤外格子モノクロメーターで特に有用です。


 

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