germanium是什麼意思，germanium的意思翻譯、用法、同義詞、例句

germanium英标

英:/'dʒɜːˈmeɪniəm/ 美:/'dʒɜːrˈmeɪniəm/

常用詞典

例句

專業解析

鍺（Germanium） 是一種化學元素，元素符號為Ge，原子序數為 32，位于元素周期表第 14 族（碳族）。它是一種具有光澤的灰白色準金屬（類金屬），具有重要的半導體特性。

1. 基本性質與發現：

   • 鍺在自然界中不以單質形式存在，而是分散存在于某些硫化物礦物（如鍺石）或煤灰中。它由德國化學家克萊門斯·溫克勒于 1886 年在分析銀輝銻礦時發現，并以其祖國德國（Germany）命名為 Germanium。門捷列夫曾根據其周期表預測了該元素（類矽）的存在及性質，溫克勒的發現證實了這一預測。鍺的物理性質表現為硬而脆，具有金剛石晶體結構，熔點為 938.25°C，沸點為 2833°C。

2. 核心特性：半導體行為

   • 鍺最顯著的特性是其半導體性質。純淨的鍺晶體（本征半導體）導電性介于導體和絕緣體之間。其導電性可以通過摻入微量的特定雜質（摻雜）來顯著改變和控制，形成 N 型（摻入磷、砷等施主雜質）或 P 型（摻入硼、镓等受主雜質）半導體。這一特性是其早期在電子器件中應用的基礎。鍺的禁帶寬度（~0.67 eV）比矽（~1.12 eV）小，這使得鍺器件在較低電壓下即可工作，但也意味着其熱穩定性相對較差。

3. 主要應用領域：

   • 早期電子器件： 鍺是第一種被廣泛用于制造半導體器件的材料。1947 年發明的第一個點接觸晶體管和後續的鍺合金結晶體管均基于鍺材料。鍺二極管也曾廣泛應用。
   • 紅外光學： 鍺對紅外光（波長範圍約 2-14 μm）具有高透過率（可達 40-50%），并且具有高折射率和低色散。這使得它成為制造紅外光學透鏡、窗口、棱鏡和熱成像系統（如夜視儀、紅外測溫儀、前視紅外系統 FLIR）的關鍵材料。通常需要鍍增透膜以提高特定波段的透過率。
   • 光纖通信： 鍺的化合物二氧化鍺（GeO₂）是光纖纖芯的重要摻雜劑，用于提高光纖的折射率，從而實現光信號在纖芯内的全反射傳輸。
   • 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹脂催化劑： 二氧化鍺（GeO₂）或其衍生物（如鍺烷）是生産 PET 塑料（用于飲料瓶、薄膜等）過程中的高效催化劑，能促進縮聚反應。
   • 其他應用： 包括用于某些合金（改善性能）、化學反應的催化劑、以及用于輻射探測器的鍺酸铋（BGO）閃爍晶體等。高純度鍺（HPGe）探測器在核物理和高分辨率伽馬射線光譜學中非常重要。

4. 現狀與生産：

   • 雖然矽因其更寬的禁帶寬度（更好的高溫性能）、更豐富的儲量（地殼中矽含量遠高于鍺）、更成熟的制造工藝和更低的成本，在絕大多數半導體領域（如集成電路）取代了鍺，但鍺在紅外光學和光纖通信領域仍然具有不可替代的地位。全球鍺資源相對稀缺，主要從鋅冶煉的副産品、燃煤飛灰以及某些銅鉛鋅礦石中回收提取。中國是全球最大的鍺生産國和出口國。鍺的市場價格相對較高且波動較大。

參考資料：

• 美國地質調查局 (USGS) - 礦産商品摘要 (鍺部分)： 提供鍺的地質分布、生産、消費、貿易和價格等關鍵數據與概述。 (https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/germanium-statistics-and-information)
• 洛斯阿拉莫斯國家實驗室 - 元素周期表 (鍺)： 提供鍺的詳細物理化學性質、曆史、同位素、化合物及應用等科學信息。 (https://periodic.lanl.gov/32.shtml)
• 英國皇家化學學會 (RSC) - 元素周期表 (鍺)： 提供鍺的元素概述、性質、用途、生物作用及關鍵數據，包含圖片和視頻資源。 (https://www.rsc.org/periodic-table/element/32/germanium)

網絡擴展資料

Germanium（鍺）的詳細解釋：

1. 基本定義
   Germanium（化學符號Ge）是原子序數為32的化學元素，屬于碳族（第IVA族），是一種灰白色、有光澤的類金屬。其名稱源自德國的拉丁名“Germania”，由發現者文克勒為紀念祖國而命名。

2. 物理與化學性質

   • 外觀：銀灰色晶體，質地硬脆。
   • 熔點與沸點：分别為938.25℃和2830℃。
   • 溶解性：不溶于水、鹽酸及稀堿，但溶于王水、濃硝酸或硫酸。
   • 半導體特性：與矽類似，是重要的半導體材料，常用于晶體管等電子元件。

3. 發現與曆史
   1886年，德國化學家溫克勒（C.A. Winkler）在分析輝銀鍺礦時首次發現該元素，并通過實驗驗證其存在。其命名結合了德國的拉丁名及元素符號“Ge”。

4. 應用領域

   • 電子工業：作為半導體材料，廣泛用于晶體管、二極管等器件。
   • 光學技術：可制成紅外光學元件及室溫下工作的激光器。
   • 化學分析：如分光光度法測定鍺含量（需注意此應用參考來源權威性較低）。

發音：英式音标為[dʒɜːˈmeɪniəm]，美式音标為[dʒɜrˈmeɪniəm]。

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