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。
區(qū)熔提純(核心步驟)
熔區(qū)建立:采用高頻感應(yīng)加熱或紅外聚焦加熱,在鍺料中部形成寬度 1~3cm 的窄熔區(qū),溫度控制在鍺熔點(diǎn)(937℃)以上 50~100℃,確保局部熔化、整體固態(tài)。
熔區(qū)移動(dòng)與多道次提純
以 15~120mm/h 的速率移動(dòng)熔區(qū),雜質(zhì)隨熔區(qū)向尾料端偏析,純鍺在熔區(qū)前方結(jié)晶。
單次區(qū)熔提純有限,需重復(fù) 8~20 道次,根據(jù)目標(biāo)純度調(diào)整次數(shù),每道次后熔區(qū)反向移動(dòng)可提升均勻性。
參數(shù)控制:控制加熱功率、熔區(qū)移動(dòng)速率與溫度梯度,避免局部過(guò)熱導(dǎo)致鍺揮發(fā)或石英舟變形,同時(shí)減少熱應(yīng)力與晶體缺陷。
移動(dòng)速度過(guò)慢的影響
雜質(zhì)偏析充分,但生產(chǎn)效率低:慢速移動(dòng)時(shí),熔區(qū)與固相鍺的接觸時(shí)間長(zhǎng),雜質(zhì)在固 - 液兩相的分配能充分達(dá)到平衡,偏析效果好,能有效將雜質(zhì) “推” 向尾料端,利于提升鍺錠主體純度。但過(guò)慢的速度會(huì)大幅延長(zhǎng)單爐生產(chǎn)周期,增加能耗和設(shè)備占用成本,降低產(chǎn)能。
易產(chǎn)生成分不均與晶體缺陷:長(zhǎng)時(shí)間高溫會(huì)導(dǎo)致鍺原子擴(kuò)散過(guò)度,可能出現(xiàn)局部成分偏聚;同時(shí),緩慢冷卻易形成粗大晶粒,晶粒間的晶界增多,還可能因熱應(yīng)力累積產(chǎn)生微裂紋。
鍺揮發(fā)損失增加:熔區(qū)處于高溫的時(shí)間越長(zhǎng),鍺的揮發(fā)量越大,不僅降低成品收率,揮發(fā)的鍺蒸汽還可能污染爐體或重新凝結(jié)在鍺錠表面,引入二次雜質(zhì)。
首飾廠:拋光打磨粉,地毯,洗手池等廢料;
印刷廠:印刷廢菲林、X光片、定影水;
化工石油廠:鈀,鉑,銠,釕催化劑等。
小金屬:粗銦,精銦,銦靶材,粗稼,金屬鎵99.99以及廢料。高價(jià)回收鎳片,銑刀, 數(shù)控刀片, 輕質(zhì)數(shù)控刀,廢合金針,針尖,銦.銦絲.氧化銦.

