Polykristalliner Germaniumbarren
Eigenschaften
Chemisches Symbol: Ge
Bezeichnung: Polykristallines Germanium / Germaniumbarren
CAS-Nr.: 7440-56-4
Molare Masse: 72,63 g/mol
Dichte: 5,32 g/cm³
Schmelzpunkt: ca. 938 °C
Siedepunkt: ca. 2.833 °C
Reinheit: typischerweise 99,999-99,999999 % (5N-8N)
Bandlücke: ca. 0,66 eV bei Raumtemperatur
Farbe: grau mit metallischem Glanz
Form: zonengereinigte Barren, Rundbarren oder Gussblöcke
Polykristalline Germaniumbarren sind eine der wichtigsten hochreinen Lieferformen des Halbleiterelements Germanium. Das Material besitzt eine grau-metallisch glänzende Oberfläche, ist spröde und wird unter anderem als trapezförmiger zonengereinigter Barren, Rundbarren oder Gussblock angeboten.
Polykristallines Germanium zeichnet sich durch außergewöhnlich hohe chemische Reinheiten aus. Für anspruchsvolle High-Tech-Anwendungen sind Reinheitsgrade von 99,999 % (5N) bis 99,999999 % (8N) üblich. Der geringe Fremdatomgehalt ist insbesondere für Halbleitertechnik, Infrarotoptik und empfindliche Detektorsysteme von großer Bedeutung.
Germanium besitzt bei Raumtemperatur eine indirekte Bandlücke von etwa 0,66 eV. Eine besonders wichtige Eigenschaft ist die hervorragende Transparenz im infraroten Spektralbereich, insbesondere im Wellenlängenfenster von ungefähr 2 bis 14 µm. Dadurch eignet sich Germanium hervorragend für Linsen, Fenster und Prismen in Wärmebild- und weiteren IR-Systemen.
Im Gegensatz zu vielen Metallen dehnt sich Germanium beim Erstarren aus der Schmelze geringfügig aus. Bei Raumtemperatur ist es an der Luft beständig. Bei höheren Temperaturen bildet sich eine passivierende Schicht aus Germaniumdioxid GeO₂. In Wasser und verdünnten Säuren ist das Material unlöslich, während es sich in oxidierenden Säuremischungen löst.
Hochreines Germanium wird großtechnisch überwiegend durch Reduktion von gereinigtem Germaniumdioxid mit Wasserstoff und anschließende elektrothermische Zonenreinigung hergestellt. Durch das Zone-Refining-Verfahren lassen sich Fremdatomkonzentrationen stark reduzieren und Reinheiten erreichen, die für anspruchsvolle elektronische, optische und detektortechnische Anwendungen erforderlich sind.
Germanium wird insbesondere in der Infrarotoptik, Wärmebildtechnik, Halbleiterindustrie, Glasfasertechnik und Strahlungsdetektion eingesetzt. Polykristalline Germaniumbarren dienen außerdem als homogener Ausgangsstoff für die Czochralski-Züchtung von Germanium-Einkristallen.
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Vorteile
• Sehr hohe Materialreinheit bis 8N je nach Ausführung
• Minimale Fremdatomkonzentrationen nach der Zonenreinigung
• Hervorragende Transparenz im mittel- und langwelligen Infrarotbereich
• Geeignet für leistungsfähige Wärmebildoptiken
• Optimales Ausgangsmaterial für die Einkristallzüchtung
• Vorteilhafte Halbleitereigenschaften
• Hohe Ladungsträgerbeweglichkeit
• Geeignet für empfindliche Detektorsysteme
Anwendungsbereiche
• Infrarotoptik
• Wärmebildkameras und Nachtsichtsysteme
• IR-Linsen, Fenster und Prismen
• Halbleitertechnik
• Czochralski-Züchtung von Germanium-Einkristallen
• Germanium-Wafer und Halbleitersubstrate
• Weltraum-Photovoltaik
• Glasfaser- und Lichtwellenleitertechnik
• Herstellung von Germaniumtetrachlorid GeCl₄
• Dotierung von Siliciumdioxid-Faserkernen
• Hochreine Germaniumdetektoren (HPGe)
• Hochauflösende Gamma-Spektrometrie
Auremo bietet hochreines polykristallines Germanium und weitere Spezialmaterialien für industrielle und technologische Anwendungen an. Bei Fragen zu Reinheit, Barrenform, verfügbaren Abmessungen oder Lieferbedingungen sprechen Sie uns direkt an.
