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锗(Ge)
锗(Ge)单晶是一种重要的红外光学和半导体材料，具有高折射率、优异的红外透过性能和良好的机械强度等特点。锗单晶广泛应用于制发光二极管（LED）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、大功率激光器、光通信用激光器和探测器等。因其良好的红外透过性能、高折射率机械强度高、化学稳定性好、不潮解、耐腐蚀等优点，锗单晶是8-14 μm长波红外热成像系统的首选窗口和透镜材料，用于制备红外热像仪、空间红外相机、红外测温仪、CO₂激光器的透镜/窗口/输出耦合镜、红外滤波器，应用于工业检测、安防监控、国防军事、航空航天测控等领域。另外在非线性光学领域有重要应用，特别是声光调制器、声光偏转器等声光器件。此外，锗单晶作为多结太阳能电池的衬底材料，尤其在空间光伏发电、卫星电源系统、航空航天等领域应用广泛。
主要性能参数 | |||
生长方法 | 提拉法 | ||
晶体结构 | 立方 | ||
晶格常数 | a=5.65754 Å | ||
密 度 | 5.323g/cm3 | ||
熔点 | 937.4℃ | ||
莫式硬度 | 6 | ||
透光范围 | 2-14 μm | ||
折射率 | n = 5.4699 | ||
介电常数 | 16.6 @ 9.37 GHz, 300K | ||
热导率 | 58.61 W/(m·K) | ||
热膨胀系数 | 6.1×10⁻⁶/K @ 298K | ||
比热容 | 0.31 J/g·K | ||
掺杂物质 | 不掺杂 | 掺Sb | 掺Ga |
类型 | SI | N | P |
电阻率 | ＞35Ωcm | 0.01~35 Ω.cm | 0.01~35 Ω.cm |
载流子浓度 | 1×10¹³ - 5×10¹⁶ cm⁻³ | ||
迁移率 | 1000 - 4000 cm²/(V·s) | ||
EPD | ＜5×103∕cm2 | ＜5×103∕cm2 | ＜5×103∕cm2 |
尺寸 | 5x5mm，10x5mm，10x10mm，20x20mm | ||
Ø50.8 mm, Ø76.2mm, Ø100 mm | |||
厚度 | 0.5mm，1.0mm | ||
抛光 | 单面或双面 | ||
晶向 | <100>、<110>、<111> | ||
晶面定向精度: | ±0.5° | ||
边缘定向精度: | 2°（特殊要求可达1°以内） | ||
Ra: | ≤5Å（5µm×5µm） | ||
包装 | 100级洁净袋，1000级超净室 | ||
