Monokristallines Germanium
Eigenschaften
Chemisches Symbol: Ge
Bezeichnung: Monokristallines Germanium
CAS-Nr.: 7440-56-4
Molare Masse: 72,63 g/mol
Dichte: 5,32 g/cm³
Schmelzpunkt: ca. 938 °C
Reinheit: bis zu 99,999999 % (8N)
Kristallstruktur: Diamantstruktur
Brechungsindex: ca. 4,0 im Bereich von 2-14 µm
Lieferformen: monokristalline Germaniumbarren, Linsenrohlinge, polierte Wafer und optische Fenster
Monokristallines Germanium ist eine hochreine Form des Halbleiterelements Germanium, bei der das gesamte Material aus einem durchgängigen Kristallgitter mit Diamantstruktur besteht. Je nach Anwendung wird das Material in Form von zylindrischen monokristallinen Germaniumbarren, Linsenrohlingen, hochpolierten Wafern oder optischen Fenstern geliefert.
Durch das Fehlen von Korngrenzen besitzt monokristallines Germanium eine hohe Homogenität seiner physikalischen, optischen und elektrischen Eigenschaften über das gesamte Materialvolumen. Das Material kann sehr geringe Versetzungsdichten sowie Reinheitsgrade von bis zu 99,999999 % (8N) erreichen und eignet sich dadurch besonders für anspruchsvolle optische, elektronische und detektortechnische Anwendungen.
Die elektrischen Eigenschaften von monokristallinem Germanium lassen sich durch gezielte Dotierung einstellen. Arsen kann zur Herstellung von n-leitendem Germanium eingesetzt werden, während Bor, Gallium oder Indium für p-leitendes Material verwendet werden können. Dadurch lässt sich der spezifische Widerstand an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung anpassen.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von monokristallinem Germanium ist der hohe Brechungsindex von etwa 4,0 im Wellenlängenbereich von 2 bis 14 µm in Verbindung mit einer geringen optischen Dispersion. Diese Kombination ermöglicht die Herstellung kompakter und präziser Infrarot-Optiken mit vergleichsweise geringer Linsenkrümmung und reduzierter chromatischer Aberration.
Monokristallines Germanium wird außerdem als Substrat für das epitaktische Wachstum komplexer III-V-Halbleiterstrukturen eingesetzt. Die gute Gitteranpassung macht das Material zu einer geeigneten Grundlage für III-V-Mehrfachsolarzellen und weitere anspruchsvolle Halbleiterbauelemente.
Die Herstellung von monokristallinem Germanium erfolgt überwiegend nach dem Czochralski-Verfahren. Dabei wird ein monokristalliner Germaniumkristall unter Schutzgasatmosphäre kontrolliert aus einer hochreinen Germaniumschmelze gezogen. Dieses Verfahren ermöglicht eine gleichmäßige Kristallstruktur und reproduzierbare Materialeigenschaften über das gesamte Volumen.
Monokristallines Germanium wird insbesondere in der Infrarotoptik, Weltraum-Photovoltaik, Strahlungsdetektion, Mikroelektronik und Optoelektronik eingesetzt. Möchten Sie monokristallines Germanium kaufen? Bei Auremo können Sie verfügbare Reinheiten, Lieferformen und technische Spezifikationen anfragen. Der Germanium Preis beziehungsweise der Preis für Germanium hängt unter anderem von Reinheit, Abmessungen, Bearbeitungsgrad und den technischen Anforderungen an das Material ab.
Vorteile
• Korngrenzenfreie Kristallstruktur mit hoher Materialhomogenität
• Reinheitsgrade bis zu 8N für anspruchsvolle Hightech-Anwendungen
• Sehr geringe Versetzungsdichten
• Hoher Brechungsindex im Infrarotbereich
• Geringe optische Dispersion
• Gezielte Einstellung der elektrischen Eigenschaften durch Dotierung
• Geeignet als Substrat für III-V-Epitaxiestrukturen
• Hohe Ladungsträgerbeweglichkeit für empfindliche elektronische und detektortechnische Systeme
Anwendungsbereiche
• Präzisions-Infrarotoptik
• Linsen und optische Fenster für Wärmebildkameras
• Nachtsichtsysteme und Pyrometer
• Substrate für III-V-Mehrfachsolarzellen
• Weltraum-Photovoltaik
• Hochreine Germaniumdetektoren (HPGe)
• Hochauflösende Gamma-Spektroskopie
• Nuklear- und Strahlungsmesstechnik
• Hochfrequenztransistoren
• Photodetektoren im Nahinfrarotbereich
• Integrierte photonische Schaltungen
• Mikro- und Optoelektronik
Auremo bietet monokristallines Germanium und weitere hochreine Materialien für industrielle und technologische Anwendungen an. Bei Fragen zu Reinheit, Dotierung, Abmessungen, Lieferform oder Lieferbedingungen sprechen Sie uns direkt an.
