紅外光學薄膜:鍺錠加工為鍺蒸發料,用于制備紅外光學薄膜(如增透膜、濾光膜),提升紅外鏡片的透過率與抗反射性能,適配高端光學系統需求。
醫療與生物領域:鍺化合物(如有機鍺)用于制備醫療敷料、保健品(需嚴格控制劑量),據稱具有抗氧化、促進新陳代謝的作用,但應用范圍較窄,市場規模有限。
主要用于制備超高純(8N~9N)或大尺寸鍺錠,適配半導體、核探測等高端需求,工藝細節如下:?
工藝核心原理:鍺料垂直懸掛(通過籽晶固定于頂部,尾料置于底部),利用高頻線圈或電子束加熱形成垂直熔區,熔區從下至上移動,雜質向尾料富集,純鍺沿籽晶定向生長。?
關鍵技術要點:?
熔區穩定控制:通過電磁約束或表面張力維持熔區形態(寬度 1~2cm),避免傾斜或斷裂;?
氣氛保護:采用高純度 H?氣氛(純度≥99.9999%),抑制鍺氧化并還原微量氧化物雜質;?
多道次優化:需 15~30 道次提純,每道次后反向移動熔區,提升純度均勻性。?
適用場景:用于 9N 級超高純鍺錠(核輻射探測器用)、大直徑鍺單晶前驅體,產量占比約 5%~8%,成本較水平區熔法高 30%~50%。
預處理提純工藝:?
化學凈化:混合酸(HF:HNO?=3:1)腐蝕去除表面雜質,去離子水清洗后真空烘干(120~150℃,2~3 小時);?
真空燒結:將鍺粉壓塊后在 800~900℃真空環境下燒結,去除孔隙與吸附氣體,提升原料致密度。

