定義與分類:鍺錠是一種以鍺為主要成分的金屬錠。常見的有區(qū)熔鍺錠,是指用區(qū)熔方法提純得到的鍺錠,合格產(chǎn)品純度在 99.9999% 以上。
生產(chǎn)方法:真空熔煉法和電化學(xué)還原法是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)鍺錠應(yīng)用最廣泛的兩種核心方法。真空熔煉法是在密閉的高溫爐體內(nèi),利用真空環(huán)境促進(jìn)低沸點(diǎn)雜質(zhì)揮發(fā),實(shí)現(xiàn)鍺的提純;電化學(xué)還原法則是以含鍺溶液為原料,通過通入電流使鍺離子在陰極析出金屬鍺。
原料預(yù)處理
原料選擇:選用純度約 5N(99.999%)的粗鍺錠或還原鍺粉,通常來自 GeCl?水解、GeO?氫還原等工藝產(chǎn)出的初級金屬鍺。
表面凈化:用混合酸(如 HF+HNO?)腐蝕去除表面氧化層與油污,再經(jīng)去離子水清洗、真空烘干,防止雜質(zhì)帶入后續(xù)工序。
破碎與成型:將凈化后的鍺料破碎成均勻顆粒,壓制成與石英舟適配的條狀或塊狀,減少區(qū)熔時的縮孔與偏析。
后處理
冷卻與脫模:區(qū)熔結(jié)束后,以 2~5℃/min 速率分段降溫,500℃以下慢速冷卻,防止內(nèi)應(yīng)力開裂,冷卻后取出鍺錠。
切頭切尾:切除含高濃度雜質(zhì)的尾料與籽晶部分,保留中間高純段。
檢測分級:通過電阻率測試、ICP-MS 分析雜質(zhì)含量,按純度分級(如 6N、7N、8N),合格產(chǎn)品包裝入庫,不合格品返回原料重熔。
退火處理(可選):對高純鍺錠進(jìn)行 400~500℃真空退火,消除內(nèi)應(yīng)力,提升晶體完整性,滿足半導(dǎo)體單晶制備需求。

