Czarny bryłkowy german Ge materiał półprzewodnikowy i synteza tlenku germanu dla optyki

Germanium (Ge): Materiał półprzewodnikowy i synteza tlenku germanium do zastosowań optycznych

Germanium (Ge) jest pierwiastkiem chemicznym o liczbie atomowej 32 i masie atomowej 72.64, znajdujący się w okresie 4, grupie IVA układu okresowego. Jest błyszczącym, twardym, szaro-białym metaloidem o właściwościach podobnych do krzemu i cyny.i słabe zasadowe, ale rozpuszcza się w wodzie królewskiej, skoncentrowany HNO3, lub H2SO4. Wykazuje zachowanie amfoteryczne, rozpuszcza się w stopionych alkalach, nadtlenkach lub w azotanów/karbonatach metali alkalicznych.

Wnioski

1. Produkcja półprzewodników (transystory, diody, optyka IR).
2. Produkcja tlenku germanium (GeO2) (włókna optyczne, fosfory).

Seria produktów

Informacje dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy

Specyfikacje opakowań

• Standardowe opakowanie: 50 kg/ bęben, 500 kg/paletę, torby tonne
• Opakowanie próbki: 500 g/worek, 1 kg/buteleczkę

Właściwości chemiczne germanium

Germanium jest chemicznie stabilne i nie reaguje z powietrzem lub parą wodną w temperaturze pokojowej, ale szybko tworzy dwutlenek germanu (GeO2) w temperaturze 600-700 °C.Nie reaguje z kwasem solnym ani rozcieńczonym kwasem siarkowymW gorącym, skoncentrowanym kwasie siarkowym germanium rozpuszcza się powoli.ale stopiony alkalizm w powietrzu może szybko rozpuścić germanium.Germanium nie reaguje z węglem, więc może być stopione w żurawiach grafitowych bez zanieczyszczenia węglem.

Zachowanie utleniania

Germanium utlenia się w stosunkowo wysokich temperaturach, wraz ze zmniejszeniem masy ciała w wyniku powstawania GeO, który jest bardzo lotny.Naukowcy badali proces utleniania powierzchni germanium: najpierw germanium redukuje się CO w temperaturze 600°C w celu usunięcia tlenu związanego z powierzchnią lub adsorbowanego. Następnie germanium utleniane jest pod ciśnieniem tlenu 10 kPa w temperaturze 25°C 400°C,tworząc pierwszą warstwę tlenku w ciągu zaledwie 1 minutyW przypadku, gdy temperatura przekracza 250°C, druga warstwa tlenku tworzy się szybko.folia GeO2 o grubości 1.75 nm powstało.

Zachowanie rozpuszczalności w różnych rozpuszczalnikach

W różnych rozpuszczalnikach germanium wykazuje różne zachowania korozyjne i rozpuszczalne.więc rozpuszcza się szybciej w tym samym roztworzeGermanium jest łatwo rozpuszczalne w gorących kwasach, gorących alkalach i H2O2 z utleniaczami.Germanium jest nierozpuszczalne w wodzie w temperaturze 100°C, ale w wodzie nasyconej tlenem w temperaturze pokojowej szybkość jej rozpuszczania zbliża się do 1 μg/cm·h.

Metoda ekstrakcji germanium

Metodą ekstrakcji germanium jest najpierw chlorowanie koncentratów germanium z stężonym kwasem solnym w celu wytworzenia tetrachlorku germanium (GeCl4).jest następnie usuwana przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem kwasu solinowegoNastępnie produkt poddawany jest dwóm rundom destylacji w kolumnie kwarcowej i mywany z wysokiej czystości kwasem solnym w celu uzyskania wysokiej czystości GeCl4.zawierający dwutlenek germanu o wysokiej czystości (GeO2)Niektóre zanieczyszczenia pozostają w wodorozpuszczalnym płynie macierzystej, więc proces hydrolizy służy również jako krok oczyszczania.następnie redukowane wodorem w temperaturze 650°C w rurze kwarcowej w piecu redukcyjnym w celu uzyskania germanium metalowegoWykorzystując technologię rafinacji strefowej można uzyskać ultrawysokiej czystości germanium do przemysłu półprzewodnikowego (z zanieczyszczeniami poniżej 1/1010).

Główne reakcje

$$4\text{HCl}+{\text{Geo}}^2/...{\text{GeCl}}^4+2{\text{H}}^2\text{O}$$$${\text{GeCl}}^4+(n+2){\text{H}}^2\text{O}/...{\text{Geo}}^2\cdot n{\text{H}}^2\text{O}+4\text{HCl}$$$${\text{Geo}}^2+2{\text{H}}^2/...\text{Ge}+2{\text{H}}^2\text{O}$$