锗 Germanium

锗是一种类金属半导体，密度约5.323，熔点约938°C，兼具金属光泽与半导体特性，在地壳中含量稀少，主要从锌矿和煤灰中副产回收。它在现代光电子与红外技术中地位关键。光纤通信中，四氯化锗制成的二氧化锗掺入石英光纤芯层，提高折射率、降低光信号损耗，是长距离通信光纤的核心掺杂材料。在红外光学领域，锗对红外线高度透明，用于制造热像仪、红外夜视仪和导弹制导系统的透镜与窗口，广泛应用于军工、安防和工业测温。在半导体领域，锗早期是晶体管的基底材料，现代则用于锗硅异质结、太阳能电池和高纯锗探测器，后者用于核辐射探测与伽马能谱分析。

二氧化锗 GeO2 是锗最重要的化合物，用于光纤芯层掺杂和红外光学玻璃，也用作 PET 聚酯催化剂。四氯化锗 GeCl4 是光纤工业的关键中间体，由锗氯化后氧化成二氧化锗沉积在石英预制棒上，也是红外光学镀膜的原料。锗烷 GeH4 是一种剧毒的半导体外延生长气体，用于化学气相沉积锗硅薄膜。一硫化锗 GeS、一硒化锗 GeSe 等硫族化合物对长波红外透明，用于红外窗口和光开关研究。锗酸铋 BGO 晶体则是一种闪烁体材料，用于高能物理探测和医学 PET 扫描仪。高纯锗单晶本身虽不是化合物，但作为探测器材料用于核辐射测量和伽马能谱分析。