1。半導体:
* 固有半導体: ゲルマニウムは半導体です。つまり、導体と絶縁体の間に電気導電率があります。その導電率は、不純物を追加することで制御できます(ドーピング)。
* 高電子移動度: ゲルマニウムには電子移動度が高く、つまり、電子はその結晶格子を介して自由に移動できることを意味します。これにより、高速電子デバイスに適しています。
* 赤外線透明性: ゲルマニウムは赤外線放射に対して透明です。このプロパティにより、赤外線検出器、レーザー、光学窓に役立ちます。
2。エレクトロニクス:
* トランジスタ: ゲルマニウムは最初のトランジスタで使用されましたが、その後、シリコンは安定性が向上したために置き換えられました。
* ダイオード: ゲルマニウムはダイオードで使用されます。ダイオードは、電流が1つの方向のみに流れることを可能にする電子デバイスです。
* 太陽電池: シリコンは太陽電池の支配的な材料ですが、ゲルマニウムは、赤外線を電気に変換する効率が高いため、特殊な用途で使用されることがあります。
3。光学:
* 赤外線光学: ゲルマニウムの赤外線への透明性は、赤外線分光法とイメージングで使用されるレンズ、プリズム、およびその他の光学成分に最適です。
* 光ウィンドウ: ゲルマニウムは、ガス検出器やレーザーシステムなど、赤外線への透明性が必要なアプリケーションの光学窓として使用されます。
4。その他のアプリケーション:
* サーミスタ: ゲルマニウムは、温度感受性抵抗であるサーミスタで使用されます。
* 検出器: ゲルマニウムは、ガンマ線とX線の検出器で使用されます。
* 冶金: ゲルマニウムは、その特性を改善するために合金で使用されます。
ここにゲルマニウムの結晶が使用される場所のいくつかの具体的な例があります:
* 赤外線カメラとナイトビジョンデバイス: ゲルマニウムレンズは、赤外線の焦点を合わせるために使用され、低光条件でのイメージングが可能になります。
* 光ファイバ: ゲルマニウムは、光繊維の製造に使用され、光信号を長距離にわたって伝達します。
* 医療イメージング: ゲルマニウム検出器は、PET(ポジトロン排出量断層撮影)スキャナーなどの医療イメージングシステムで使用されます。
* 半導体レーザー: ゲルマニウムは、赤外線スペクトルでコヒーレント光を放出する半導体レーザーの製造に使用されます。
要約すると、ゲルマニウムの結晶は、特に半導体性、赤外線透明性、および高い電子移動度のおかげで、さまざまな分野でアプリケーションを見つけます。