Получение германия

Для получения германия со свойствами, необходимыми для применения Б электронике, в дальнейшем его подвергают различным видам обработки. В некоторых случаях германий прессуют или нагревают с последующей закалкой. Однако одним из самых лучших методов является легирование германия незначительными количествами соответствующих металлов. Некоторые из пригодных для этой цели сплавов были запатентованы [45, 821. Обычно легирование производят в атмосфере инертного газа или в вакууме. Разработан целый ряд остроумных методов введения в германий ничтожно малых количеств других металлов. Один из таких методов — диффузия D германий соответствующего металла, другой метод — электрохимическое травление. [c.212]

Для получения германия применяют восстановление его двуокиси водородом. Для получения чистого кремния применяют метод восстановления тетрахлорида кремния цинком в парообразной фазе. В последнее время в этом процессе вместо цинка весьма успешно используется водород. Очевидно, в этих случаях, как и в методе [c.505]

Германий принадлежит к редким рассеянным в природе элементам. Запасы его в земной коре составляют 7 >10 %. Атомный вес германия 72,6, температура плавления 958,5 С, температура кипения около 2700° С. Производят его из отходов цинкового производства, пыли, получаемой при сжигании углей, германиевых концентратов, извлекаемых из медно-свинцово-цинковых сульфидных руд и содержащей германий пыли, улавливаемой при медной плавке. Технология получения германия осуществляется путем превращения двуокиси в тетрахлорид германия, очистки последнего и превращения тетрахлорида в двуокись [c.152]

Кремний — широко распространенный элемент в природе В земной коре его 27,6%. Атомный вес кремния 28,06, температура плавления 1415° С, температура кипения около 2600° С. Технология получения его отличается от технологии получения германия. Исходное сырье в виде двуокиси кремния широко распространено в природе. Из кремнезема в дуговых электрических печах путем восстановления его углеродом кокса получают кремний чистотой до 97%. Восстановление протекает по уравнению [c.153]

При вытягивании монокристалла в последний вводят в строго контролируемом количестве примеси для получения германия с определенной величиной и типом электропроводности. Коэффициент диффузии некоторых примесей в германии в зависимости от температуры показан на рис. 8-14. [c.342]

Для получения германия высокой чистоты, удовлетворяющего требованиям полупроводниковой электроники, необходима тщательная очистка исходных химических соединений от примесей. Наибольшее внимание при этом уделяется очистке от примеси мышьяка. [c.392]

Восстановление двуокиси германия водородом — наиболее распространенный в промышленной практике способ получения германия. Другой из известных способов — восстановление па- [c.395]

Германий, полученный восстановлением чистой двуокиси германия водородом, не пригоден для изготовления полупроводниковых приборов (выпрямителей, усилителей и др.). Даже при весьма тщательной очистке исходной двуокиси полученный германий еще недостаточно чист. Об этом можно судить по его удельному электросопротивлению, которое обычно ниже Ш ом-см. Между тем для полупроводниковой электроники необходим германий с сопротивлением 40—50 ом-см. Таким удельным сопротивлением обладает германий с суммарным содержанием примесей —10- %, что практически недостижимо при использовании только химических методов очистки. [c.397]

В процессе приготовления монокристаллов в германий обычно вводят дозированное количество примеси с целью получения германия с электронной (п-тип) или дырочной (р-тип) проводимостью и определенным значением удельного электросопротивления. [c.398]

Таким образом, получение германия с заданны.ми электрическими свойствами состоит из двух стадий [c.398]

Легирующая примесь (если значения К порядка 0,01 или меньше) равномерно распределяется по значительной части длины слитка. Этому условию удовлетворяют примесь сурьмы (при получении электронного германия) или индия (при получении германия с дырочной проводимостью). [c.407]

Чтобы получить монокристаллический германий, его расплавляют в вакууме или атмосфере инертного газа. Для получения германия с электропроводностью п- или р-типа в расплав очищенного германия вводят донорную или акцепторную примесь. Затем из расплава вытягивают с определенной скоростью чистый монокристаллический германий в виде сплошного цилиндра заданного диаметра. Германий имеет ярко серебристый цвет, плотность 5,32 г/см и температуру плавления 937,2°С. Очищенный нелегированный германий обладает следующими электрическими характеристиками удельное электрическое сопротивление р = 60 н- 68 Ом-см е = 16,3. У легированных сортов германия с электропроводностью п-типа р = 0,003 ч- 45 Ом-см, с электропроводностью р-типа р = 0,4 -i- 5,7 Ом-см. Все сорта германия обладают большой твердостью и хрупкостью. [c.97]

При этом германий получают в виде порошка. Порошкообразный германий сплавляют в слитки в вакууме при температуре 950— 1000° С. Полученный германий еще недостаточно чист и имеет поликристаллическую структуру, поэтому используется только для изготовления детекторов и точечных транзисторов. [c.181]

Подсмольные воды от газификации каменных углей нейтрализуют окисью кальция и этот осадок используют для получения германия. [c.83]

Технологический процесс получения германия [c.83]

В настоящее время для легирования аморфного кремния (и германия) кроме фосфора и бора используют также примеси мышьяка. сурьмы, индия, алюминия и т. д. При этом прямым методом было установлено, что координационное число атома мышьяка в аморфном кремнии, так же как и в кристаллическом, равно четырем. Кроме того, для получения слоев -типа в аморфный кремний с низкой плотностью состояний вводят атомы щелочных элементов, которые проявляют донорные свойства, находясь в междоузлиях. [c.366]

Получение p—n переходов. В ряде случаев необходимо иметь в полупроводниках определенное количество легирующих элементов, создающих определенный (р и п) тип проводимости и определенные количественные характеристики. Например, в германий и кремний вводят элементы V или III группы. [c.288]

Технические полупроводники могут быть разбиты на четыре группы 1) кристаллы с атомной решеткой (графит, кремний, германий) и с молекулярной решеткой (селен, теллур, сурьма, мышьяк, фосфор) 2) различные окислы меди, цинка, кадмия, титана, молибдена, вольфрама, никеля и др. 3) сульфиды (сернистые соединения), селениды (соединения с селеном), теллуриды (соединения с теллуром) свинца, меди, кадмия и др. 4) химические соединения некоторых элементов третьей группы периодической таблицы элементов (алюминий, галий, индий) с элементами пятой группы (фосфор, сурьма, мышьяк) и др. К числу полупроводников относятся некоторые органические материалы, в частности полимеры, имеющие соответствующую полупроводникам по ширине запрещенную энергетическую зону. Особенности свойств некоторых органических полупроводников, как гибкость, возможность получения пленок при достаточно большой механической прочности, заставляют считать их перспективными. [c.276]

Отличительные особенности современной технологии получения полупроводниковых монокристаллов германия и кремния сводятся к двум операциям очистке методом зонной плавки в вакууме и выращиванию монокристаллов (вытягивание из расплава). Сущность очистки при зонной плавке (рис. 5-6) заключается в том, что в зоне расплава большинство примесей перемещается в направлении к холодному месту слитка при медленном перемещении зоны плавки вдоль бруска очищаемого материала примеси сосредоточиваются в одном конце и удаляются после плавки и охлаждения обрезкой. Зонная плавка германия 5 производится в графитовых лодочках 4, которые помещаются в вакуумируемые кварцевые трубы 1. Вокруг кварцевой трубы расположены витки высокочастотного индуктора 2, образующие в слитке узкие зоны плавления 5, перемещение [c.280]

К числу существенных недостатков германиевых вентилей относится невысокая рабочая температура рабочий диапазон от — 50 до + Ж С при длительном воздействии температуры выше + 60° С в них проявляется тепловое старение, приводящее к ухудшению электрических параметров при низких температурах наблюдается значительное понижение обратного сопротивления. Кремниевые выпрямители могут работать при температуре до -1- 200° С. С точки зрения работы при высоких частотах кремниевые диоды имеют перед германиевыми преимущества, заключающиеся в большей чувствительности к слабым сигналам (пороговое напряжение у первых 0,01 В, у вторых от 0,1 до 0,25 В). Характеристики кремниевых вентилей, возможность получения больших выпрямленных мощностей в установках малых габаритов, особенно при использовании искусственного охлаждения, делают их исключительно прогрессивными. Поскольку кремний и германий являются элементами IV группы таблицы Менделеева, дырочная проводимость в них создается примесями элементов третьей группы, а электронная — элементов пятой группы. Для кремниевых полупроводников часто применяют алюминий, бор, для германиевых — индий в качестве акцепторной примеси мышьяк и сурьма (элементы V группы) — в качестве донорных примесей. [c.284]

Для получения монокристалла по методу вытягивания из расплава тщательно очищенный от примесей германий расплавляют в установке, схема которой показана на рис. 8.11. Рабочим объемом служит герметическая водоохлаждаемая камера, внутри которой создается вакуум порядка 10 Па, или защитная газовая среда (из водорода или аргона высокой чистоты). Материал (М) помещается в тигель (А), насаженный на конец водоохлаждаемого штока (Б-1). Шток Б-1 при помощи электропривода приводится во вращение со строго постоянной скоростью. Кроме того, его можно опу- [c.283]

Для получения германия с определенными электрическими свойствами в чистый германий вводят незначительные донорные (As, Sb, Р) или акцепторные (В, А1, Ga, In) примеси. Плавка германия ведется в ниертпой атмосфере или в вакууме. [c.531]

Экспериментальные исследования рентгеновского рассеяния показали, что большинство кристаллов относится к мозаичному или к промежуточному типу (наблюдается экстинкционное ослабление интенсивности ярких линий). В отдельных экземплярах природных кристаллов (алмаз, кальцит и др.), а также искусственно полученных (германий, хлористый натрий, металлы) четко проявляется динамическое рассеяние как в отношении ширины, так и интегральной интенсивности. Такие идеальные кристаллы представляют большой интерес для оптики рентгеновского диапазона длин волн и используются для изготовления рентгеновских интерферометров, резонаторов и для сверхмонохроматизации излучения и т. д. По отклонениям от динамического рассеяния можно исследовать методом рентгеновской топографии структурные несовершенства кристаллов (дислокации, дефекты упаковки). [c.110]

На коксохимических заводах повышенные концентрации германия найдены в аммиачных (надсмольных) водах и смолистых продуктах, которые также могут служить источниками получения германия [13]. [c.384]

Рёзнер О. Получение германия высокой чистоты (перев. с. нем.). Проблемы. современной металлургии, 1957, № 3, Стр. 90— 101. [c.564]

Диод германиевый — полупроводниковый диод монокристаллнчес-кой структуры, изготовленный из примесных полупроводниковых материалов, полученных на основе германия [4]. [c.142]

Германий обладает решеткой типа алмаза. По внешнему виду благодаря характерному блеску он напоминает металл. Его кристаллы очень тверды и хрупки. Содержание германия в земной коре составляет 7-10" %. Добыча его затруднена тем, что в природе этот элемент находится в рассеянном состоянии. Германий обычно обнаруживают в виде примесей в различных минералах (0,01 - 0.5%). Образование руд для него не характерно. Единственная его руда -германит, но и она содержит больше меди, железа и цинка, чЬм германия. Сравнительно высокая стоимость германия объясняется сложностью получения исходного сырья. [c.77]

Реакция осуществляется при температуре 950° С. Кроме того, применяют методы термического разложения тетраиодида кремния 5И4 или силана 5Ш4 и др. После извлечения из соединений в целях получения очищенных монокристаллов кремний подвергают бестигельной вертикальной зонной плавке. В технологическом отношении кремний более сложный материал, чем германий, так как он имеет высокую чемиературу плавления 1420° Сив расплавленном состоянии химически весьма активен (вступает в реакцию практически со всеми тиг льными материалами). [c.79]

Коэффициент линейного расширения а = 6 10 VrpaA (при 10—50° С). Германий тверд (ЯВ 190), но хрупок, при нагреве выше 500° С становится пластичным. Некоторые другие физические свойства германия приведены в табл. 43 . Примеси сильно влияют на электропроводность германия достаточно ввести один атом примеси на 10 — 10 атомов германия, как электропроводность увеличивается. В ряде случаев это нежелательно, так как для приборов иногда необходим германий высокой чистоты с удельным электросопротивлением больше 10 ом-см, что достигается введением в германий определенных примесей в заданных количествах. Для получения триодов необходим германий, у которого электроны и дырки имеют большую подвижность и большое время жизни. Чистый германий обладает этими свойствами у него подвижность электронов 3900 см /в сек, подвижность дырок 1900 см /в-сек, а время жизни носителей заряда достигает 1000 микросекунд. [c.289]

Германий получают из двуокиси GeOj путем восстановления в атмосфере водорода при 650—700° С. Порошок германия переплавляют в защитной атмосфере. Полученный слиток очищают методом зонной плавки и из него готовят монокристалл. [c.289]

В отличие от германия основная очистка кремния от примесей осуществляется химическими методами. Кристаллизационные методы имеют цель — превратить полукристаллический кремний, полученный химическим путем, в монокристаллы с определенными [c.286]

Полупроводники представляют собой обширную группу веществ, занимающих по величине удельной объемной проводимости промежуточное положение между диэлектриками и проводниками. Возможность получения различного характера электроироводности — электронной и дырочной — и управления ею составляет одну из важных отличительных особениосте полупроводников. В периодической системе имеется 12 элементов, обладающих полупроводниковыми свойствами это так называемые элементарные или простые полупроводники (основной состав полупроводника образован атомами одного химического элемента). Такими элементами являются в III группе — бор в IV группе — углерод, кремний, германий, олово (серое) в V группе — фосфор, мышьяк, сурьма в VI группе —сера, селен, теллур в VII группе — йод. Достаточно отчетливо можно представить общие закономерности и особегнюсти элементарных полупроводников, рассматривая такие полупроводники, как германий и кремний ( 13.5 и 13.6). [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...