锗晶圆

锗晶圆是以高纯度单晶锗为基底,通过切割、抛光和镀膜等工艺制成的光学与半导体基板,其核心特性在于宽红外透光性(2-14 μm波段)和高载流子迁移率。利用锗的低带隙(0.67 eV)与高折射率(~4.0),可加工红外透镜、窗口及光电探测器,适用于热成像、夜视设备及太空望远镜。在半导体领域,锗晶圆用于高频电子器件和高效多结太阳能电池。相较于硅,锗在中远红外波段透光率超90%,但脆性较高,需结合抗反射镀膜提升耐用性。随着太赫兹技术和硅-锗异质集成发展,锗晶圆或将在自动驾驶激光雷达、量子传感及红外光子集成电路中发挥更关键作用。

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材料数据表Material Data
光学特性Optical Properties
透过范围Transmission Range2-15μm
反射损耗Reflection Loss4.0028@10.6μm
吸收系数Absorption Coefficienet

1.3×10-3@3.8μm

3×10-2@10.6μm

结构StructureCubic Crystal System
解离面Cleavage Planes<111>
物理特性Physical Properties
密度Density[g/cm3]5.33
熔点Melting Point [℃]936
热导率ThermalConductivity [W/(m×K)]58.61 @ 293K
热膨胀系数Thermal Expansion [10-6/K]6.1 @ 298K
努氏硬度Knoop Hardness [kg/mm2]780
比热容Specific Heat Capacity [J/(kg×K)]310
介电常数Dielectric Constant16.6 @9.37 GHz
杨氏模量Young's Modulus (E) [GPa]102.7
剪切模量Shear Modulus(G) [GPa]67
体积模量Bulk modulus(K) [GPa]77.2
泊松系数Poisson Coefficient0.28
化学特性Chemical Properties
溶解度Solubility / g/LInoluble
分子量Molecular Weight / g/mol72.61

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