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第51章 半导体之母

1886年,德国化学家温克勒尔用光谱分析方法发现了一种“类硅”元素,给它取名为“锗”。锗的原文意思是“德意志”。

锗的性质既像金属,又像非金属,所以被称为“半金属”。在导电方面,锗不如一般金属,却优于一般非金属,又被称为“半导体”。

锗在地壳中的含量约为一百万分之七,比金、银、铂要多很多。由于锗分布很散,没有单独的矿床,属于稀散金属,在自然界,主要的含锗矿有锗石、硫铜铁锗矿、硫银锗矿等,在闪锌矿和煤矿里也含有锗。

第二次世界大战中,雷达和一些通讯设备需要一种能够在短波和超短波范围工作的检波器。由于真空管不能满足这一要求,促使科学家研究晶体检波器。

人们发现,锗具有优良的半导体性能,特别适合做半导体材料。可是,锗用做半导体,纯度必须保持在99.99%以上,否则就不可能实现大批量的工业生产,晶体管的发明也将成为泡影。1948年,贝尔电话实验室的科学家蒂尔制出了第一锭锗单晶。

从20世纪40年代到60年代,由于半导体的发现和应用,开辟了电子器件微型化的道路,是电子技术的一大飞跃。锗成为制造半导体器件的主要材料,用来制造晶体管、整流管(二极管)和晶体放大管(三极管)。

到了20世纪60年代,由于硅材料的快速发展,在制造半导体器件中又出现了硅半导体。它体积更小,效率更高,寿命更长,因此锗只能退居第二位了,由于锗的某些性能仍比硅优良,仍保持着半导体领域里的一定地位。

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