锗(Ge)半导体

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描述
应用程序
化学性质
电气性能
热,机械和光学性质
安全信息

描述

锗是属于第14组p块第4期元素,锗(Ge)的电子构型为3d104 s24 p2.锗是无毒的。它是一种坚硬、光亮、灰白色的类金属,化学性质与它的邻族锡和硅相似。锗主要从闪锌矿中获得,但也存在于铅、银和铜矿中。克莱门斯·温克勒在1886年发现了锗。锗这个名字来源于拉丁语“Germania”。

应用程序

锗的用途如下:

  • 在与砷、镓或其他元素掺杂时,它被用于晶体管中,用于大量的电子应用。
  • 用作荧光灯的荧光粉、合金剂和催化剂。
  • 锗和氧化锗对红外是透明的,并在光学器件如高灵敏度红外探测器和红外分光镜中得到应用。
  • 锗具有高折射率,锗氧化物具有衍射特性,使其可以作为显微镜物镜和广角镜头的组成部分。
  • 它发现在热成像相机的前端光学功能在8-14 μ m波长范围被动热成像。
  • 锗还被用于军事热点探测、汽车夜视系统、军事和消防应用。
  • 锗最近被用于贵金属合金。例如,在标准银合金中,发现锗可以提高抗变色性,降低火垢,并显著改善合金对沉淀硬化的反应。大约1.2%的锗被用于一种商业上称为银的纯银合金。
  • 高纯锗单晶探测器能准确探测机场安检等辐射源。
  • 高纯锗晶体用于伽马光谱学探测器和寻找暗物质。

化学性质

锗的化学性质如下表所示:

化学性质
化学公式 通用电气
分子量 72.64
化学文摘登记号 7440-56-4
国际命名 N/A
集团 4
带隙 0.67电动汽车
带隙型 间接
晶体结构 钻石
对称群 Oh7-Fd3m
晶格常数 5.658

电气性能

锗的电学性质如下表所示:

电气性能
内在载体浓度 2.4 x 1013厘米-1
电子迁移率 ≤3900厘米2V-1年代-1
空穴迁移率 ≤1900厘米2V-1年代-1
电子扩散系数 ≤100厘米2年代-1
孔扩散系数 ≤50厘米2年代-1
电阻率 46Ω厘米

热,机械和光学性质

锗的热、机械和光学性能如下表所示:

机械性能
熔点 938.25°C
密度 5.323 g厘米-3
杨氏模量 103年平均绩点
剪切模量 41个绩点
体积弹性模量 75年平均绩点
比热(@ 298k) 0.31 J克-1K-1
热性能
热导率 0.58 W厘米-1°C-1
热扩散率 0.36厘米2年代-1
热膨胀系数 5.9 x10-6°C-1
光学性质
折射率(589 nm @ 293 K) 4
辐射复合系数(@ 300k) 6.4 x10-14年厘米3.年代-1

安全信息

安全信息
gh风险声明 H-315 -引起皮肤刺激
H319-导致严重的眼睛刺激
h335 -可能引起呼吸道刺激
安全预防措施 年代26-36/39

来源:AZoM

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