鍺石:重要的半導體材料-中文百科頻道

簡介

鍺石是自然界中含有鍺元素的一類礦石的統稱。

天然鍺礦石系列有：鍺石原礦、鍺石塊、鍺石顆粒、鍺石粉、鍺石闆材。

鍺石塊規格：一般為1-3CM，2-4CM，3-5CM。

鍺石顆粒為：6-10目，10-20目，20-40目，40-80目。

鍺石粉規格為：100目，200目，325目，400目，600目，1250目。

鍺石闆材規格為：10*10CM，15*15CM，20*20CM，30*30CM。

鍺礦石的鍺發生量為200ppm393ppm兩種，顔色為青灰色、紅花色兩種。

鍺礦石,含量從5ppm到300ppm,最高值有1000ppm．擁有大片礦山的開采權。

發現

1871年門捷列夫根據新排出的周期表預言了鍺的存在和性質。

1886年德國化學家溫克勒爾從一種硫銀鍺礦中分離出鍺（硫化鍺與氫共熱制出鍺），并命名。

元素名來源于他的祖國，原意是“德國的”。元素符号定為Ge。

鍺可由二氧化鍺用碳還原制得。也可以煤所發生爐生産煙道中的灰塵中回收。

屬性

基本屬性

鍺為銀灰色晶體，有金剛石晶格；熔點937.4°C，沸點2830°C，密度5.35克/厘米3(20°C)，莫氏硬度6～6.5。在室溫下，晶态鍺質脆，可塑性很小，加工性能似石英和玻璃；有明顯的非金屬性質；當液态鍺凝固時，體積膨脹5％。超純單晶鍺是一種半導體。

結構

鍺石晶體結構為面心立方晶胞，每個晶胞含有4個金屬原子，做不規則運動。鍺晶體裡的原子排列與金剛石一樣，硬而且脆，鍺化學性質穩定，常溫下不與空氣或水蒸汽作用，但在600～700℃時，很快生成二氧化鍺。

含量與分布

鍺地殼中的含量約0.0007%（一百萬分之七），大量的鍺以分散狀态存在于各種金屬的矽酸鹽礦、硫化物礦以及各種類型的煤中。鍺在自然界分布很散、很廣，煤、銅礦、鐵礦、硫化礦、某些銀礦中，也成鍺石産出，岩石，泥土和泉水中都含有微量的鍺。

很多植物中都含有限量鍺，如人叁、黨叁、白芷、枸杞、靈芝草、蘆荟和茶葉等。

用途

工業

鍺作為一種高新技術材料，在光纖通信、國防科技、航空航天技術、醫療保健、地質勘探、化工催化和半導體材料等領域的應用日趨廣泛，特别是在知識經濟爆炸的今天，高新科學技術的研究日益深入而廣泛，鍺材料的應用領域也日趨拓展，用量大增。主要用于電子工業、光學工業和制藥業。

保健

鍺石含有人體所需的硒、鋅、鎳、钴、錳、鎂、鈣等30多種對人體有益的微量元素，這些元素散發的啟動波和人體細胞的啟動波是同一種波動狀态，人體細胞随着從鍺石散發出的波動産生共鳴和共振，使人體細胞組織更具活力，并促進血液循壞、增強新陳代謝、及進排除體内廢物。

鍺能使生活飲用水和自然水變成活性水，幫助人體提高免疫力。

鍺石可入藥，具有涼血止血，降逆止嘔，清火平肝的效力，還可治高血壓引起的頭暈、目眩、耳鳴等症。

半導體材料

電子工業中，用來生産低功率半導體二級管，三級管；金屬鍺能讓2—15微米的紅外線通過的性能用于r輻射探測器，制造紅外窗口，三棱鏡和紅外線光學透鏡材料；摻有微量特定雜質的鍺單晶，可用于制各種晶體管、整流器及其他器件。鍺的化合物用于制造熒光闆及各種高折光率的玻璃。鍺單晶可作晶體管，是第一代晶體管材料。鍺材用于輻射探測器及熱電材料。高純鍺單晶具有高的折射系數，對紅外線透明，不透過可見光和紫外線，可作專透紅外光的鍺窗、棱鏡或透鏡。鍺和铌的化合物是超導材料。二氧化鍺是聚合反應的催化劑，含二氧化鍺的玻璃有較高的折射率和色散性能，可作廣角照相機和顯微鏡鏡頭，三氯化鍺還是非功過新型光纖材料添加劑。在空間技術上可用于保護超靈敏的紅外探測器等，高科技附加值含量高的新産品原料。