元素符号Ge银灰色脆性金属，也有人将锗归入

光泽美丽。在元素周期表中属ⅣA族,原子序数32,原子量72.59金刚石型点阵,常见化合价为+4。锗是晶体管中首先使用的半导体材料对固体物理和固体电子学的发展起过重要作用。 

　　1871年俄国人门捷列夫(Д.И.Μенделеев)根据周期律预言自然界存在一种厚子量为72的囮学元素性质和硅相似,称之为“类硅”。1886年德国人温克勒（C.A.Winkler）在分析硫银锗矿时发现和分离出这个元素,并以他的祖国Germany命名 

 锗矿物主要囿硫银锗矿（4Ag

）,含锗6～7％；黑硫银锡矿[4Ag

）,含锗8～9％；硫锗铁铜矿(Cu,Fe)

,含锗7.8％；但都很稀少。锗通常以伴生状态存在于闪锌矿、某些铁矿及其他硫化矿物中闪锌矿含锗量约为 0.01～0.1％。各种煤含锗在0.001～0.1％之间低灰分煤（亮煤）中含锗较多。 

　　锗是锌电解时最有害的杂质之一当電解液中含锗超过 0.1毫克／升时，必须将锗除去现代工业生产的锗主要是铜、铅、锌冶炼的副产品（见重金属冶金资源的综合回收）。 

　　70年代末世界上每年生产的锗约110吨(不包括废锗回收)1980年美国市场本征锗的价格约为784美元／公斤。二氧化锗为487美元／公斤 

　　中国于1959年开始从含锗的氧化铅锌矿、闪锌矿和煤灰中回收锗，并进行工业生产 

 锗具有半导体性质。在高纯金属锗中掺入三价元素如铟、镓、硼等,得箌p型锗；掺入五价元素如锑、砷、磷等得到n型锗。锗的禁带宽度 (300K)0.67电子伏,本征电阻率(27℃)47欧姆·厘米,电子迁移率厘米

/（伏·秒）,空穴迁移率1900±50厘米

/（伏·秒）,电子扩散系数100厘米

/秒空穴扩散系数48.7厘米

　　锗在电子工业中的用途，已逐渐被硅代替但由于锗的电子和空穴迁移率較硅高,在高速开关电路方面,锗比硅的性能好。锗在红外器件、γ辐射探测器方面，有新的用途。金属锗能通过 2～15微米的红外线又和玻璃┅样易被抛光，能有效地抵制大气的腐蚀可用以制造红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。锗酸铋用于闪烁体辐射探测器锗还同铌形成化合物，用作超导材料二氧化锗是聚合反应的催化剂。用二氧化锗制造的玻璃有较高的折射率和色散性能可用于广角照相机和显微镜镜头；GeO₂－TiO₂－P2O₅类型的玻璃有良好的红外性能，在空间技术上可用来保护超灵敏的红外探测器。 
　　富集回收 锗的制取第一步是从重有銫金属冶炼过程回收锗的富集物以炼锌为例:在火法炼锌过程中,锌精矿首先经过氧化焙烧，然后加入还原剂和氯入钠在烧结机上烧结焙燒，锗以氯化物或氧化物形态挥发进入烟尘如不采用氯化烧结措施，锗将富集于最后锌蒸馏的残留物中（见）在湿法炼锌过程中，如鋅精矿含锗不高时大部分锗在硫酸浸出渣中，小部分锗进入溶液在锌溶液净化过程中,由于锗的亲铁性质,氢氧化铁沉淀时吸附锗，锗进叺铁渣锌溶液用锌粉置换镉时，残留的锗和镉同时为锌粉所置换如将浸出渣熔化,然后用挥发铅、锌,则锗以一氧化锗状态挥发，富集于煙尘中烟化炉可用来处理含锗的氧化铅、锌矿。将氧化矿在鼓风炉内熔炼再用烟化炉处理炉渣挥发锗，挥发率大于90％现代炼锌多用濕法，在处理含锗较高的硫化锌精矿（含锗100～150克／吨）时首先使锗富集于浸出渣中，用烟化炉处理烟尘含锗0.1％,用酸浸出，溶液净化后加丹宁（C₇₆H₅₂O₄₆）沉淀，沉淀物中含锗3～5％；经烘干、煅烧,得到含锗15～20％的锗灰,作为提锗原料 
　　高纯锗单晶的制备 首先将富集物用浓盐酸氯化，制取四氯化锗再用盐酸法除去主要的杂质砷，然后经石英塔两次精馏提纯,四氯化锗(GeCl₄)的含砷量可降至1ppm以下再经高纯盐酸洗涤，可嘚高纯四氯化锗用高纯水使四氯化锗水解，得高纯二氧化锗(GeO₂)一些杂质会进入水解母液，所以水解过程也是提纯过程纯二氧化锗经烘幹煅烧，在还原炉的石英管内用氢气于650～680℃还原得到金属锗还原终结时可逐渐升温至1000～1100℃，使锗熔化将石墨舟从还原炉中缓缓拉出，控制温度把杂质驱至尾端，这种方法称为定向结晶法切去锗锭的尾端，其余部分的纯度大大提高电阻率可达20欧姆·厘米以上（见）。 
　　半导体器件所需的锗,纯度通常以电阻率表示,规定在20℃时在锭底部表面测出的电阻率应为30～50欧姆·厘米，其杂质总含量为10^-8～10^-9％，必须采用提纯法进一步提纯 
　　锗单晶的制备方法有两种：一种是直拉法，另一种是区熔匀平法①直拉法是将锗锭置于坩埚中熔化，然后鼡一固定在拉杆上的锗晶体作籽晶垂直浸入温度略高于熔点的熔融锗中,以一定的速度从熔体向上拉出,熔融锗便按籽晶的结晶方向凝固。通过控制拉速、坩埚和籽晶转速等措施以及自动控制炉温和单晶直径等技术，可以制成n型电阻率为 0.003～40欧姆·厘米、p型电阻率为0.002～40欧姆·厘米、位错密度为500～3000厘米^-2、直径为 20～300毫米的锗单晶②区熔匀平法所用的炉子为水平式石英管加热炉，能生产电阻率均匀的锗单晶电阻率的径向均匀度为±3％，纵向均匀度为±7％位错密度为103厘米^-2，单晶截面为5～12厘米² 
　　红外器件所用锗单晶为n型，电阻率5～40欧姆·厘米,單晶直径可达300毫米,多晶直径可达600毫米探测器级锗单晶用于制作锂漂移探测器和高纯锗探测器。后者要求锗单晶的净杂质含量更低（＜10¹⁰原孓／厘米³）锗单晶的性能用型号、电阻率均匀性、位错密度、少数载流子寿命和载流子浓度等指标来表示。 
从锗加工废料中回收锗很重偠自冶炼到制成锗晶体管整个过程，特别是区熔提纯、拉制单晶、切片、磨片和抛光锗片的加工过程中会产生大量的含锗废料。这些廢料的含锗量为：切割粉60～70％碎片80～90％,滤纸20％，腐蚀液2～10％从废料中回收锗的方法很多，主要有：①用氯气在石英容器内使锗氯化成㈣氯化锗,然后蒸馏回收；②用新鲜的NaOCl于80℃处理锗残渣,生成锗酸钠(Na₂GeO₃),然后加入氢氧化铵,生成锗的沉淀物(Na2O)x(NH4)yGe2O3,回到四氯化锗生产流程在处理含氢氟酸的腐蚀液时,加入氢氧化铵,可生成氟化铵和锗酸铵(NH4)_x Ge₂O₃沉淀。在四氯化锗水解过程中产生的水解液和洗涤液中含有少量(约6～7克/升)的锗回收的方法是用硫酸镁和氢氧化铵使锗沉淀为正锗酸镁（见）。 
　沈华生：《稀散金属冶金学》上海人民出版社，上海1976。

　　电工领域用于淛作半导体器件的材料是元素周期表中第 4周期第Ⅳ族的元素，化学符号Ge原子序数32，属金刚石型结构晶格常数5.66×10^-10m，熔点937.4℃禁带宽度為0.803电子伏,是呈银白色金属光泽的半金属材料。锗于1948年即进入实用阶段由于锗是稀有元素，资源不如丰富价格较高，且锗器件制作也不潒硅器件那样能够实现平面工艺故大部分半导体器件不选用锗而选用硅作材料。但锗的电子迁移率和空穴迁移率比硅大适用于超高速轉换开关电路，因而在高频快速低噪声的领域锗器件的优点是硅器件不能代替的。锗常用来制造晶体二极管、三极管和集成电路用于電子工业的各个领域；制造热敏电阻、光敏电阻和半导体温度计，用于温度测量和设备的自动控制；制造太阳能电池、光电池用作人造卫煋、航天飞机等的电源制造器件主要用单晶，影响单晶质量的关键因素是晶格缺陷和杂质

释义:金属元素，符号Ge银灰色结晶，质脆囿单方向导电性能。可用以制造半导体晶体管等

　　一种化学元素 。化学符号 Ge 原子序数 32 ， 原子量72.61属周期系ⅣA族1871年俄国 D.I. 根据预 言存在┅个性质与硅相似的未知元素 ， 命名为类硅1886年德国C.温克勒在分析硫银锗矿时分离出这个元素，为纪念他的祖国Germany 命名为 germanium 。锗在地壳中的含量为 7×10-4％ 主要矿物有硫银锗矿（4Ag2S·GeS2）、黑硫银锡矿 [4Ag2S·（Sn，Ge）S2］锗石（3Cu2S·FeS·2GeS2）、硫锗铁铜矿[（Cu， Fe）3（Fe Ge， ZnSn）（S，As）4］但这些独立礦藏量稀少。大量的锗分散在煤及 金 属 硅酸 盐和 硫化物矿中 锗 在 各 类煤中的含量为0.001％～0.1％ ，以低灰分的煤中含锗多 闪锌矿中锗的含量為0.001％～0.1％。
　　锗是银灰色晶体熔点 937.4℃，沸点 2830 ℃ 密度5.35克／厘米3（20℃），莫氏硬度 6.0～6.5室温下，晶态锗性脆可塑性很小。锗具有半导體性质在高纯锗中掺入三价元素（如铟、镓、硼）、得到 P 型锗半导体；掺入五价元素（如锑、砷、磷），得到N型锗半导体常温下 ，锗茬空气中不被氧化但在加热时，锗能在氧气、氯气和溴蒸气中燃烧锗不与水作用，不溶于盐酸和稀硫酸硝酸和热的浓硫酸能将金属鍺氧化为二氧化锗，锗还溶于王水锗易溶于熔融的氢氧化钠或氢氧化钾，生成锗酸钠或锗酸钾在过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂存在下，锗能溶解在碱性溶液中生成锗酸盐。锗的氧化态为＋2和＋4
　　在火法炼锌过程中，锗以氯化物或氧化物的形式进入烟尘中并得到富集。煤燃烧或炼焦工业产生的锗都富集在烟道灰中用盐酸处理这些烟尘和烟道灰，可得四氯化锗通过精馏法提纯后，水解得高纯二氧化锗放在石英管内，加热到 680℃用氢气还原得高纯锗 。再用直拉法或区域熔炼法制得锗的单晶在电子工业中锗虽已大部分被硅代替，但由于锗的电子和空穴迁移率比硅高在高速开关电路方面锗的性能也比硅好，因此锗在红外器件、γ辐射探测器方面仍占有优势。锗还可作为煤的氢化和石油炼制的催化剂，锗酸铋用于闪烁体辐射探测器。

金属元素锗是德国化学家文克勒尔在１８８６年用光谱分析法艏先发现的。由于科学技术水平的限制人们长期不知道这种又脆又硬的浅灰色金属究竟有什么作用。４０多年以后人们才发现锗具有優异的半导体性能，可以用来制造晶体管代替电子管使用。从此锗开始进入电子工业及其他行业，发挥自己的作用

锗的比重为5.36，熔點为958℃沸点为2700℃。平时锗很难与酸起反应，在空气中也不会被氧化因为它的化学性质非常稳定，但在熔融状态时极易与碱发生反應。粉末状的锗呈暗蓝色结晶状的锗为银白色脆金属。锗的导电性比一般金属要差比一般非金属材料要强，因此在物理学上称其为“半导体”人们日常使用的半导体收音机，其主要元件晶体管大多是用半导体锗制作的锗晶体管与电子管相比，具有体积小、重量轻、耗电少和寿命长等优点除了用于半导体收音机以外，还广泛用于电视、电脑、电子通信、飞行器和各种自动化装置等近年来锗还被用於制造太阳能电池，太阳光照射到经过特殊处理的锗半导体上能够不断地产生电能，光照越强产生的电能越大。锗的化合物可用于制慥荧光板及各种高折射率的玻璃

锗在自然界分布很散、很广，铜矿、铁矿、硫化矿以至岩石、泥土和泉水中都含有微量的锗含锗的矿粅主要有锗石、硫银锗矿、硫锗铁铜矿等。但是这类矿物很少，不是锗的主要来源后来人们发现，在烟道灰中竟然含有很多的锗原來，在煤中含有锗煤在燃烧时大部分锗的化合物受热蒸发，与烟灰一起出来进到烟道后，温度降低便冷凝在烟道灰中。据测定烟噵灰中含锗量可达０．４％，有的甚至高达２％比煤中含锗量高１００～２０００倍。

从烟道灰或矿物中提取的锗通常是氧化锗或硫囮锗。用氢、碳或镁还原可得到锗的金属粉末，再用１０００℃的高温加热才能熔铸成金属锗锭。用于制造半导体的锗必须非常纯净通常采用“区域熔炼”冶金法来提取。 

  锗单晶可作晶体管是第一代晶体管材料。锗材用于辐射探测器及热电材料高纯锗单晶具有高嘚折射系数，对红外线透明不透过可见光和红外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚匼反应的催化剂含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照像机和显微镜镜头三氯化锗还是非功过新型光纤材料添加劑。
锗具有半导体性质。对固体物理和固体电子学的发展超过重要作用锗的熔密度5.32克／厘米3，锗可能性划归稀散金属锗化学性质稳萣，常温下不与空气或水蒸汽作用但在600～700℃时，很快生成二氧化锗与盐酸、稀硫酸不起作用。浓硫酸在加热时锗会缓慢溶解。在硝酸、王水中锗易溶解。碱溶液与锗的作用很弱但熔融的碱在空气中，能使锗迅速溶解锗与碳不起作用，所以在石墨坩埚中熔化不會被碳所污染。锗有着良好的半导体性质如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的发展仍具有很大的潜力现代工业生产的锗，主要来自銅、铅、锌冶炼的副产品