锗石:重要的半导体材料-中文百科频道

简介

锗石是自然界中含有锗元素的一类矿石的统称。

天然锗矿石系列有：锗石原矿、锗石块、锗石颗粒、锗石粉、锗石板材。

锗石块规格：一般为1-3CM，2-4CM，3-5CM。

锗石颗粒为：6-10目，10-20目，20-40目，40-80目。

锗石粉规格为：100目，200目，325目，400目，600目，1250目。

锗石板材规格为：10*10CM，15*15CM，20*20CM，30*30CM。

锗矿石的锗发生量为200ppm393ppm两种，颜色为青灰色、红花色两种。

锗矿石,含量从5ppm到300ppm,最高值有1000ppm．拥有大片矿山的开采权。

发现

1871年门捷列夫根据新排出的周期表预言了锗的存在和性质。

1886年德国化学家温克勒尔从一种硫银锗矿中分离出锗（硫化锗与氢共热制出锗），并命名。

元素名来源于他的祖国，原意是“德国的”。元素符号定为Ge。

锗可由二氧化锗用碳还原制得。也可以煤所发生炉生产烟道中的灰尘中回收。

属性

基本属性

锗为银灰色晶体，有金刚石晶格；熔点937.4°C，沸点2830°C，密度5.35克/厘米3(20°C)，莫氏硬度6～6.5。在室温下，晶态锗质脆，可塑性很小，加工性能似石英和玻璃；有明显的非金属性质；当液态锗凝固时，体积膨胀5％。超纯单晶锗是一种半导体。

结构

锗石晶体结构为面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子，做不规则运动。锗晶体里的原子排列与金刚石一样，硬而且脆，锗化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸汽作用，但在600～700℃时，很快生成二氧化锗。

含量与分布

锗地壳中的含量约0.0007%（一百万分之七），大量的锗以分散状态存在于各种金属的硅酸盐矿、硫化物矿以及各种类型的煤中。锗在自然界分布很散、很广，煤、铜矿、铁矿、硫化矿、某些银矿中，也成锗石产出，岩石，泥土和泉水中都含有微量的锗。

很多植物中都含有限量锗，如人叁、党叁、白芷、枸杞、灵芝草、芦荟和茶叶等。

用途

工业

锗作为一种高新技术材料，在光纤通信、国防科技、航空航天技术、医疗保健、地质勘探、化工催化和半导体材料等领域的应用日趋广泛，特别是在知识经济爆炸的今天，高新科学技术的研究日益深入而广泛，锗材料的应用领域也日趋拓展，用量大增。主要用于电子工业、光学工业和制药业。

保健

锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态，人体细胞随着从锗石散发出的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具活力，并促进血液循坏、增强新陈代谢、及进排除体内废物。

锗能使生活饮用水和自然水变成活性水，帮助人体提高免疫力。

锗石可入药，具有凉血止血，降逆止呕，清火平肝的效力，还可治高血压引起的头晕、目眩、耳鸣等症。

半导体材料

电子工业中，用来生产低功率半导体二级管，三级管；金属锗能让2—15微米的红外线通过的性能用于r辐射探测器，制造红外窗口，三棱镜和红外线光学透镜材料；掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。锗单晶可作晶体管，是第一代晶体管材料。锗材用于辐射探测器及热电材料。高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照相机和显微镜镜头，三氯化锗还是非功过新型光纤材料添加剂。在空间技术上可用于保护超灵敏的红外探测器等，高科技附加值含量高的新产品原料。