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(guò)通入電流使鍺離子在陰極析出金屬鍺。
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。
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(mǎn)足半導(dǎo)體單晶制備需求。
半導(dǎo)體與電子領(lǐng)域：6N 以上區(qū)熔鍺錠是制備鍺單晶的核心原料，進(jìn)一步加工為鍺晶圓，用于制造高速晶體管、光電探測(cè)器、紅外傳感器等，廣泛應(yīng)用于航天、軍工、5G 通信等高端場(chǎng)景。?
紅外光學(xué)領(lǐng)域：高純度鍺錠經(jīng)切片、拋光后，制成紅外光學(xué)鏡片、窗口材料，具有優(yōu)異的紅外透過(guò)率（2~14μm 波段透過(guò)率≥40%），用于紅外熱像儀、導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感設(shè)備。?
光纖通信領(lǐng)域：鍺錠加工為鍺粉或 GeCl?，作為光纖芯層的摻雜劑，可提升光纖的折射率和傳輸性能，是通信光纖的關(guān)鍵原料之一。?
其他應(yīng)用：低純度鍺錠用于生產(chǎn)鍺合金（如鍺銅、鍺鋁合金），提升材料的強(qiáng)度和耐腐蝕性；高純鍺錠還用于核輻射探測(cè)器、半導(dǎo)體摻雜靶材等特種場(chǎng)景。
