物理性質(zhì)：具有銀灰色金屬光澤，條狀，梯形截面，性脆，易斷裂，硬度 5.0 左右，微導(dǎo)電，屬于典型的半導(dǎo)體。其密度為 5.35g/mL，熔點(diǎn)為 937℃，沸點(diǎn)為 2830℃，不溶于鹽酸、硝酸和常堿，但溶于 HF、王水和熱的 NaOH 溶液中。

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(kāi)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(cè)分級(jí)：通過(guò)電阻率測(cè)試、ICP-MS 分析雜質(zhì)含量，按純度分級(jí)（如 6N、7N、8N），合格產(chǎn)品包裝入庫(kù)，不合格品返回原料重熔。

退火處理（可選）：對(duì)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。

鍺錠的核心分類與差異?

除了之前重點(diǎn)介紹的區(qū)熔鍺錠，工業(yè)中常見(jiàn)的鍺錠還包括以下類型，核心差異集中在提純工藝、純度與用途：?

?

類型?

提純方法?

純度范圍?

關(guān)鍵特點(diǎn)?

主要應(yīng)用?

區(qū)熔鍺錠（FZ-Ge）?

水平 / 垂直區(qū)熔法?

6N~9N（99.9999%~99.9999999%）?

雜質(zhì)偏析徹底，晶體完整性高，半導(dǎo)體特性優(yōu)異?

鍺單晶、紅外光學(xué)材料、半導(dǎo)體器件?

真空熔煉鍺錠?

真空高溫熔煉?

4N~5N（99.99%~99.999%）?

生產(chǎn)效率高，成本較低，純度適中?

鍺合金、低檔光學(xué)部件、含鍺化合物原料?

電解精煉鍺錠?

電化學(xué)還原 + 精煉?

5N~6N?

雜質(zhì)去除效率穩(wěn)定，適合批量生產(chǎn)?

光纖用鍺摻雜劑、靶材中間體?

?

鍺錠的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)?

純度等級(jí)：核心指標(biāo)，以 “N” 表示（1N=99%），區(qū)熔鍺錠主流為 6N~8N，高端半導(dǎo)體應(yīng)用需 9N 級(jí)超高純鍺錠，雜質(zhì)總量≤0.1ppm。?

晶體結(jié)構(gòu)：區(qū)熔鍺錠需為定向結(jié)晶的多晶或準(zhǔn)單晶，晶粒尺寸均勻（通?！?mm），無(wú)明顯裂紋、縮孔、夾雜等缺陷。?

電學(xué)性能：電阻率（25℃時(shí)）需符合標(biāo)準(zhǔn)，6N 鍺錠電阻率通常為 47~53Ω?cm，純度越高電阻率越穩(wěn)定。?

化學(xué)雜質(zhì)：重點(diǎn)控制 O、C、Fe、Cu、Ni、Si 等雜質(zhì)，其中 O 含量需≤5ppm（避免影響晶體導(dǎo)電性），重金屬雜質(zhì)≤0.1ppm。?

外觀與尺寸：銀灰色金屬光澤，表面無(wú)氧化斑、油污，截面呈梯形或矩形，長(zhǎng)度通常為 300~600mm，直徑 / 寬度根據(jù)應(yīng)用定制。