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行业领域

高端装备制造产业

需求背景

高纯金属锗是重要的半导体材料，同时，锗也是重要的光电材料，在制作红外光学器件和太阳能电池领域也有大量的应用。由于锗单晶具有禁带宽度小、原子序数大、能制备大体积单晶的特性。近年来，超高纯锗晶体在核辐射探测、暗物质和中微子探测等应用和研究领域的地位越来越重要，因此，还需要研究能够制备纯度更高，产量更大，合格率更高的锗单晶的方法。

需解决的主要技术难题

需要解决的主要技术问题：

①沸腾侧吹高校富集锗数值模拟；

②8N 以上超高纯锗锭制备关键技术。

技术难点：                                                  

①存在物料配比、温度区间控制、风量风压对熔渣流动性、全渣相气相挥发穿透性等技术难题；

②杂质在锗锭中不同方向上的分布与分配及环境质量、保护气氛、温度梯度、熔区宽度、区熔速度、区熔次数等因素对超高纯锗质量的影响。

期望实现的主要技术目标

①基于气液固三相耦合反应，通过“温度场、流体场”热力动力学测算，建立“高温熔融-沸腾侧吹”计算机仿真模型，为低锗废渣高效富集回收提供科学依据。                                  

 ②研究杂质在锗锭中不同方向上的分布与分配及环境质量、保护气氛、温度梯度、熔区宽度、区熔速度、区熔次数等因素对超高纯锗质量的影响，确定 8N 超过纯锗锭制备最佳工艺参数。

处理进度