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首选交流锗晶体管的发展为固态电子的无数应用打开了大门。从1950 年到1970 年代初,这一领域为锗提供了不断增长的市场,但随后高纯度硅开始在晶体管、二极管和整流器中取代锗。硅具有优异的电气性能,但需要更高纯度的样品——这种纯度在早期商业上是无法实现的。与此同时,光纤通信网络、红外夜视系统和聚合催化剂对锗的需求急剧增加。这些最终用途占2000 年全球锗消费量的 85%。

所以锗是一种准金属材料。准金属是一种一起具备金属和非金属特点的原素。锗坐落于元素周期表中的第14族(IVA)碳族的正中间。化学元素表是一张数据图表,显示了化学分子相互关系。碳和硅在锗和锡以上,铅在它下。
开发设计化学元素表的俄罗斯科学家德米特里·门捷列夫(DmitriMendeleev,1834-1907)推测了锗的存有。门捷列夫预测分析会看到一个新元素来弥补桌子上的一个空缺部位。他在1886年被证实是正确的。
直至1950年代,锗并没有关键主要用途。随后,晶体三极管被发明了。晶体三极管是一种用以控制回路中电流量流动性的元器件。今日,锗被用以生产制造很多电子产品,包含晶体三极管。

归纳对于半导体世界的人们,或者那些曾经是电子和技术极客的人来说,他们一直都知道可以用半导体替代硅来替代晶体管和电路。这种替代品是一种叫做锗 (Ge) 的元素。锗是一种易碎的银白色元素,具有类似于硅的半导体特性。多年来,锗一直是半导体材料电子和电路的首选,但很快它变得更加昂贵,因为硅被发现并用于类似目的。由于硅在世界上更为普遍且自然可用,因此收集和复制用于导电目的非常便宜,因此一旦计算机变得更加大规模生产并可供公众使用,它就取代了锗。锗矿石实际上非常稀有自然,这导致其相对费用。然而,锗可以从锌矿石中获得,并且可以通过处理锌冶炼厂烟道中的粉尘来获得。也有某些煤燃烧并产生锗作为副产品。锗可以非常有效地用于太阳能电池板,因为它具有与硅相似的同位素,这样就可以用脱离锗原子轨道的“自由”电子产生电流。虽然硅确实更便宜,但锗仍然以一些特殊的方式使用,因为它在导电方面更有效,并且具有使其多功能和有用的其他特性。虽然有研究正在进行,但锗没有任何生物用途。看看这种元素是否真的对人类有一些健康的特性——它正在被研究为一种可能的抗癌剂。然而,它是 尽管正在进行研究以了解这种元素是否真的对人类有一些健康的特性——它正在被研究为一种可能的抗癌剂。然而,它是 尽管正在进行研究以了解这种元素是否真的对人类有一些健康的特性——它正在被研究为一种可能的抗癌剂。然而,它是主要用于电子和光学。锗现在最常用于广角相机镜头、显微镜镜头和一些红外光谱仪。它还用于荧光灯、光纤电缆的芯线和一些 LED 照明。当掺入砷或镓时,它不仅可以用作电导体,还可以用作晶体管。锗也用于机场扫描仪,因为它通常可以检测辐射。锗也是一种有效的合金剂——例如,在银中使用 1% 的锗可以防止失去光泽。您可以在元素周期表中找到原子序数为 32 的锗,并且您可以看到锗与其半导体表亲(包括硅)之间的比较。

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  • 本文由 发表于 2022年7月24日 11:12:10
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