Poudre de germanium 99,999%
Germanium en poudre
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Lorsque Mendeleev 1869 a publié son premier tableau périodique d’éléments, celui-ci contenait plusieurs éléments qui n’étaient toujours pas découverts. Il a donné à chacun un nom temporaire et a prédit ses qualités en fonction des éléments environnants. L'un d'eux s'appelait ekasilicon, et Mendeleev a presque parfaitement prédit les propriétés de l'élément réel que 1886 a découvert par Clemens Winkler et qui tire son nom de son Allemagne natale: le germanium.
Le germanium est un métalloïde semi-conducteur doté de propriétés analogues à celles du silicium. Son utilisation dans les dispositifs électroniques est antérieure à l'utilisation de l'élément plus familier. Les premiers transistors ont été fabriqués en Xerman dans les laboratoires Bell à partir de germanium. Enfin, les technologies disponibles pour l’utilisation du silicium et l’abondance du silicium ont conduit à de nombreuses autres applications des semi-conducteurs au silicium, y compris les puces informatiques standard, et le germanium joue depuis de nombreuses années un rôle limité dans les dispositifs à semi-conducteurs. Aujourd'hui, toutefois, les nouvelles technologies font du germanium un matériau essentiel pour les applications électroniques. Le germanium est préférable au silicium dans certains types de cellules photovoltaïques utilisées pour générer de l’énergie solaire et est utilisé comme substrat important dans la fabrication de diodes électroluminescentes à haute luminosité pour lampes de poche, feux arrière, caméras, feux de signalisation et écrans. Le germanium, en tant que composant à LED, est parfois préférable à l’arséniure de gallium, car il se casse moins souvent et pose moins de problèmes d’élimination. De plus, les conceptions de micropuces utilisant la technologie germanium sur isolant ou silicium-germanium sont de plus en plus utilisées.
Les propriétés optiques favorables du germanium et de certains de ses composés constituent une autre utilisation importante du germanium. L'oxyde de germanium a un indice de réfraction élevé et une faible diffusion optique, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans les objectifs grand angle et certains microscopes. L'oxyde de germanium confère également certaines de ces propriétés lorsqu'il est utilisé en tant que dopant dans la silice fondue et est utilisé tel quel dans le coeur des fibres optiques. Une propriété optique supplémentaire utile est que le verre de germanium est transparent au rayonnement infrarouge. Il est donc utilisé dans les caméras thermiques, les systèmes de vision nocturne et les détecteurs infrarouges sensibles. Le germanium, l’antimoine tellure ou GeSbTe, est un matériau à changement de phase utilisé dans les disques optiques réinscriptibles (CD-RW, DVD-RW) et autres dispositifs de stockage à changement de phase.
Outre ses applications électroniques et optiques, le germanium est également utilisé dans plusieurs autres domaines clés. L'oxyde de germanium est utilisé comme catalyseur dans la production de nombreux plastiques. L'ajout de germanium en petites quantités à l'argent sterling réduit le feu et le ternissement et rend le métal final plus dur. Contrairement aux idées précédentes, il a été démontré que le germanium n’a aucune fonction médicale et est considéré comme potentiellement dangereux lorsqu’il est consommé. Néanmoins, certains compléments alimentaires contiennent cet élément.
Germanium métal
Bien que le germanium ne soit pas particulièrement rare, il ne contient aucun pourcentage minéral suffisant pour dégrader spécifiquement le germanium. Au lieu de cela, le germanium est dérivé de concentrés obtenus en tant que sous-produits de l'extraction d'autres métaux, en particulier de zinc, ainsi que des cendres volantes de certaines centrales au charbon.
La poudre de germanium très pure est produite dans les plus petites tailles de grains moyennes possibles pour la production de cibles de pulvérisation pressées et liées ainsi que pour les processus de dépôt chimique (CVD) et les processus de dépôt physique (PVD), y compris l'évaporation thermique et par faisceau d'électrons (faisceau électronique), l'évaporation organique à basse température, le dépôt de couche atomique (ALD), les processus organométalliques et dépôt chimique en phase vapeur (MOCVD). Les poudres conviennent également à toutes les applications où de grandes surfaces sont souhaitées, par ex. B. pour le traitement de l'eau ainsi que pour les piles à combustible et les applications solaires. Les nanoparticules produisent également de très grandes surfaces. Les tailles de particules de poudre standard sont en moyenne de l'ordre de -325 mesh, -100 mesh, 10-50 microns et submicron (<1 micron). Le germanium est également produit sous forme de barres, de lingots, de pièces, de pastilles, de disques, de granulés, de fil et sous des formes composites comme l'oxyde.
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