医疗与生物领域:锗化合物(如有机锗)用于制备医疗敷料、保健品(需严格控制剂量),据称具有抗氧化、促进新陈代谢的作用,但应用范围较窄,市场规模有限。
关键设备组成:
加热系统:高频感应加热(适合批量生产)或红外聚焦加热(温度控制更);
真空与气氛系统:真空机组(极限真空 10⁻³~10⁻⁴Pa)、高纯气体(Ar 或 H₂-Ar 混合)供应装置;
传动系统:精密丝杆传动机构(控制熔区移动速率 15~120mm/h);
监测系统:红外测温仪、熔区形态监控摄像头、电阻率在线检测装置。
后处理优化工艺:
真空退火:400~500℃保温 4~8 小时,消除区熔过程中产生的内应力,改善晶体完整性;
切头切尾:切除含高浓度杂质的首尾部分(占比约 10%~15%),保留中间高纯段;
精密检测:ICP-MS 杂质分析(检测限≤0.01ppm)、电阻率测试(25℃下 47~53Ω・cm)、晶体结构表征(X 射线衍射)。
工艺对比与选择依据
工艺类型
纯度范围
生产效率
设备成本
适用场景
水平区熔法
6N~8N
高
中
规模化生产、红外 / 光纤用锗锭
垂直区熔法
8N~9N
低
高
超高纯锗锭、半导体 / 核探测用
混合区熔法(水平 + 垂直)
7N~9N
中
高
高端定制化锗锭(如大尺寸、特殊晶体取向)