Старший брат кремния: полупроводниковое прошлое и будущее германия
Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.
Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.
Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru
Блог компании Онлайн Патент. Автор: Людмила Кудрявцева. Существование германия предсказал Дмитрий Менделеев в 1871 году, отведя под него одну из пустых ячеек своей таблицы — с предполагаемой атомной массой и другими свойствами элемента. Великий химик предположил о существовании некого аналога кремния.
«Это будет металл, следующий тотчас же за кремнием, и потому назовем его экасилицием».
Как известно, для «временных» названий элементов гениальный Менделеев использовал приставки «эка», «дви» и «три» — от санскритских слов «один», «два» и «три». Это обозначало то, на сколько позиций вниз от уже известного элемента с похожими свойствами находится предсказанный элемент.
Подтвердить догадку Менделеева на практике удалось немецкому химику Клеменсу Винклеру. В 1886 году при анализе редкого минерала аргиродита он впервые выделил новый элемент — предсказанный экасилиций.
Винклер решил поступить патриотично и назвать новый элемент «германием» в честь своей страны. Однако эта идея была негативно воспринята со стороны некоторых химиков, которые стали обвинять немецкого ученого в присвоении открытия Менделеева, уже давшего элементу имя «экасилиций».
Фото 1. Дмитрий Иванович Менделеев и Клеменс Винклер
Для разрешения ситуации Клеменс Винклер обратился за советом к самому Дмитрию Ивановичу. В своем письме он писал: «Уведомляю Вас о весьма вероятном триумфе Вашего гениального исследования и свидетельствую Вам свое почтение и глубокое уважение». Менделеев в ответном письме объяснил, что именно первооткрыватель элемента должен дать ему название: «Так как открытие германия является венцом периодической системы, то Вам, как “отцу” германия, принадлежит этот венец; для меня же является ценной моя роль предшественника и то дружеское отношение, которое я встретил у Вас». Зацените благородство Менделеева, господа!
С тех пор портреты Клеменса Винклера висят в общем ряду с изображениями других химиков-первооткрывателей элементов, предсказанных ранее Менделеевым. Ну, а германий навсегда занял свое законное место в Периодической таблице элементов под номером 32 и химическим символом Ge.
В недрах земли германия больше, чем серебра и свинца, его можно найти на территории всех стран. Он даже есть на Солнце и в метеоритах. Но извлекать германий сложно, поскольку он очень рассеян (пребывающий в малых концентрациях). Максимум содержание этого полуметалла может достигать десятой доли процента, и то не всегда.
Германий является стратегически значимым материалом, который применяют при изготовлении инфракрасной оптики, оптоволоконных систем и полупроводниковых диодов. Добыча его важна для высокотехнологичных отраслей промышленности, в частности — информационно-коммуникационных технологий и оптики. Расклад по основным конечным областям применения германия по всему миру таков: 30% — для волоконной оптики, 30% — для инфракрасной оптики, 10% — для катализаторов полимеризации и еще 10% — для электроники и солнечной энергетики. Оставшиеся 20% пошли на такие применения, как пищевая упаковка, металлургия, косметика и химиотерапия.
История спроса на германий
Полупромышленное производство диоксида германия было начато в США примерно в 1941 году для НИОКР. Тогда же, накануне войны, впервые в СССР была получена чистая двуокись германия. Возобновить исследования элемента №32 и способов его возможного получения удалось лишь после войны, в 1947 году. Это время можно назвать «звездным часом» германия — его стали использовать в качестве полупроводника. Разработка германиевого транзистора открыла двери для бесчисленных применений твердотельной электроники. С 1950-х по начало 1970-х годов эта область обеспечивала растущий рынок сбыта германия, но затем кремний высокой чистоты начал заменять германий в транзисторах, диодах и выпрямителях.
К 1986 году доля германия в электронике сократилась до 3% — в транзисторах его все больше вытеснял более дешевый кремний. Однако в некоторых областях позиции германия оказались достаточно прочны.
- Источник(и):
- Войдите на сайт для отправки комментариев