Черный кусок германий Ге полупроводниковый материал и синтез оксида германия для оптики

Германий (Ge): полупроводниковый материал и синтез оксида германия для оптических применений

Германий (Ge) - химический элемент с атомным номером 32 и атомной массой 72.64, расположенный в периоде 4, группе IVA периодической таблицы. Это блестящий, твердый, серовато-белый металлоид с свойствами, аналогичными кремнию и олову.и слабые щелочи, но растворяются в аква-регии, концентрированный HNO3, или H2SO4. Он проявляет амфотерическое поведение, растворяется в расплавленных щелочах, пероксидах или щелочных нитратах/карбонатах металлов.

Заявления

1. Производство полупроводников (транзисторов, диодов, инфракрасной оптики).
2. Производство оксида германия (GeO2) (волокно-оптика, фосфор).

Серия продуктов

Информация о здоровье и безопасности

Спецификации упаковки

• Стандартная упаковка: 50 кг/барабан, 500 кг/палет, тонны мешков
• Опаковка образца: 500 г/пакет, 1 кг/бутылка

Химические свойства германия

Герман химически стабилен и не реагирует с воздухом или водяным паром при комнатной температуре, но быстро образует диоксид германия (GeO2) при 600-700 ° C.Не реагирует с соляной кислотой или разбавленной серной кислотой. В горячей концентрированной серной кислоте германий растворяется медленно. Он легко растворяется в азотной кислоте и аква-регии. Реакция между щелочными растворами и германием слабая.но расплавленный щелочный в воздухе может быстро растворить германийГерманий не реагирует с углеродом, поэтому его можно расплавить в графитовых тигелях без загрязнения углеродом.

Окислительное поведение

Германий окисляется при относительно высоких температурах, сопровождаясь потерей веса из-за образования GeO, который очень летучий.Исследователи изучали процесс окисления поверхностей германия: сначала германий редуцируется с помощью СО при 600°C для удаления поверхностно-связанного или адсорбированного кислорода. Затем германий окисляется под давлением кислорода 10 кПа при 25 ‰ 400°C,формирование первого слоя оксида всего за 1 минуту. Когда температура превышает 250°C, второй слой оксида образуется быстро. По мере дальнейшего повышения температуры скорость окисления значительно замедляется. После окисления при 400°C в течение 3 часов,пленка GeO2 толщиной 1.75 нм сформировано.

Поведение растворения в различных растворителях

Германий различается в коррозии и растворении в различных растворителях.так что он растворяется быстрее в одном и том же раствореГерманий легко растворяется в горячих кислотах, горячих щелочах и H2O2 с окислителями. Он плохо растворяется в разбавленных серной кислоте, соляной кислоте и холодных щелочных растворах.Германий нерастворим в воде при температуре 100 °C, но в кислородно-насыщенной воде при комнатной температуре его скорость растворения приближается к 1 мкг/см.

Метод добычи германия

Метод экстракции германия предполагает сначала хлорирование концентрата германия с концентрированной соляной кислотой для получения тетрахлорида германия (GeCl4).затем удаляется экстракцией соляной кислотыЗатем продукт проходит два раунда дистилляции в кварцевой колонке и промывается высокочистой соляной кислотой для получения высокочистой GeCl4.с высокой чистотой диоксида германия (GeO2)Некоторые примеси остаются в гидролизной материнской жидкости, поэтому процесс гидролиза также служит этапом очистки.затем редуцируется водородом при температуре 650-680 °C в кварцевой трубе в редукционной печи для получения металлического германияУльтравысокочистый германий для полупроводниковой промышленности (с примесями ниже 1/1010) может быть получен с помощью технологии зональной переработки.

Ключевые реакции

$$4\text{HCl}+{\text{Геоо}}^2\to {\text{GeCl}}^4+2{\text{H}}^2\text{О}$$$${\text{GeCl}}^4+(n+2){\text{H}}^2\text{О}\to {\text{Геоо}}^2\cdot n{\text{H}}^2\text{О}+4\text{HCl}$$$${\text{Геоо}}^2+2{\text{H}}^2\to \text{Ge}+2{\text{H}}^2\text{О}$$