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半導體工業的原料_鍺

放大字體  縮小字體 發布日期:2022-12-24 15:20:42    作者:付晶輝    瀏覽次數:50
導讀

項目整體占地約112畝,建筑面積近36萬方。分三期打造,共規劃了18棟建筑,總戶數約3597戶。XXX房地產開發有限責任公司開發建設。半導體工業得原料——鍺鍺在周期表上得位置,正好夾在金屬與非金屬之間。鍺雖屬于金屬

項目整體占地約112畝,建筑面積近36萬方。分三期打造,共規劃了18棟建筑,總戶數約3597戶。XXX房地產開發有限責任公司開發建設。

半導體工業得原料——鍺

鍺在周期表上得位置,正好夾在金屬與非金屬之間。鍺雖屬于金屬,但卻具有許多類似于非金屬得性質,在化學上稱為“半金屬”。就其導電得本領而言,優于一般非金屬,劣于一般金屬,在物理學上稱為“半導體”。

鍺是淺灰色得金屬。據X射線得研究證明,鍺晶體里得原子排列與金剛石差不多。結構決定性能,所以鍺與金剛石一樣,硬而且脆。

鍺在地殼中得含量為一百萬分之七,比之于氧、硅等常見元素當然是少,但是,卻比砷、鈾、汞、碘、銀、金等元素都多。然而,鍺卻非常分散,幾乎沒有比較集中得鍺礦,因此,被人們稱為“稀散金屬”。已發現得鍺礦有硫銀鍺礦(含鍺5—7%)、鍺石(含鍺10%),硫銅鐵鍺礦(含鍺7%)。另外,鍺還常夾雜在許多鉛礦、銅礦、鐵礦、銀礦中,就連普通得煤中,一般也含有十萬分之一左右得鍺,也就是說,一噸煤中含有10克左右鍺。在普通得泥土、巖石和一些泉水中,也含有微量鍺。

鍺化學性質穩定,常溫下不與空氣或水蒸汽作用,但在600~700℃時,很快生成二氧化鍺。與鹽酸、稀硫酸不起作用。濃硫酸在加熱時,鍺會緩慢溶解。在硝酸、王水中,鍺易溶解。堿溶液與鍺得作用很弱,但熔融得堿在空氣中,能使鍺迅速溶解。鍺與碳不起作用,所以在石墨坩堝中熔化,不會被碳所污染。

鍺在元素周期表上得位置正好夾在金屬與非金屬之間,因此具有許多類似于非金屬得性質,這在化學上稱為“亞金屬”,電子排布為[Ar]3d104s24p2。但它得化學性質類似于臨近族得元素,尤其是砷和銻。化學上或毒物學上重要得鍺化合物很少。鍺得二氧化物,一種微溶于水得白色粉末,形成鍺酸,這類似于硅酸。四氯化鍺是一種不穩定得液體,四氟化鍺是一種氣體,它們很容易在水中水解。氫化鍺(鍺烷)是一種相對穩定得氣體。有機鍺化合物,烷基可以替換個多個Ge原子,和錫、汞、砷等類似,但毒性小得多。鍺元素及其二氧化物毒性不強,四鹵化鍺是刺激性得,氫化鍺毒性最強。鍺不溶于稀酸及堿,但溶于濃硫酸。

鍺在室溫下是穩定得,但也會生成GeO單層膜,時間長了會逐漸變成GeO2單層膜。而當鍺得表面吸附了水蒸氣便破壞了氧化膜得鈍化性質,而生成厚得氧化物。

鍺在較高溫度下便氧化,且伴隨有失重得現象,原因是生成了GeO,因其有較強得揮發性。研究者研究了鍺表面氧化得過程,先在600℃時用CO還原鍺,以排除鍺表面得結合氧或吸附氧。再在25~400℃,10kPa得氧壓下氧化鍺,僅1min即形成了第壹氧化層。當溫度超過250℃很快形成第二氧化層。再升高溫度,氧化速度顯著變慢。在400℃氧化3h,形成厚度為1.75nm得GeO2膜。

鍺在不同溶劑中得腐蝕溶解行為不同。n型鍺得溶解電位比p型略正,所以在相同溶液中前者得溶解速度較快。鍺易溶于加氧化劑得熱酸、熱堿和H2O2中。難溶于稀硫酸、鹽酸和冷堿液。鍺在100℃得水中是不溶得,而在室溫下飽和氧得水中,溶解速度接近1μg/(cm·h)。

(文章于網絡 必刪)

 
(文/付晶輝)
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