國立嘉義大學 應用化學系 和 高雄醫學大學 醫藥暨應用化學系
蘇 明 德 教 授
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「鍺」被稱為〝類似金屬〞(Metalloid) 元素,因為「鍺」是個同時具有〝金屬〞和〝非金屬〞二種特性的元素,也可以說「鍺」的性質介於金屬與非金屬之間。由於「鍺」本身的質地很脆,不像金屬那樣有延展性,因此不能對「鍺」做機械加工。又「鍺」是個介於〝導體〞和〝非導體〞兩者之間的〝半導體〞。「鍺」的導電性差,根本稱不上良好的絕緣體,也不是良好的導電體(像〝銀〞、〝銅〞、〝鋁〞等金屬就是極佳的導電體)。「鍺」的電阻率處於〝矽〞(Si) 和〝錫〞(Sn) 之間。「鍺」和〝矽〞一樣,能夠製成〝整流器〞,也就是能把交流電變為直流電。
「鍺」是現代生產〝半導體〞、〝高端微處理器〞、〝光纖〞(Optical Fiber) 產品和〝夜視鏡〞等的關鍵必備元素。「鍺」的製備可以提高到固態物質中最高的純度(99.99999999999%),因此備受期待。不過後來發現〝矽〞的電子特性更優於「鍺」,目前就電子設備而言,最重要的主角原料仍是由〝矽〞所扮演。雖是如此,「鍺」也並非完全派不上用場,近年來,科學家發現到在〝矽〞中添加少量的「鍺」來做〝半導體〞材料,可以減少電力消耗,提高導電性。此外,「鍺」也會被用在紅外線鏡頭及光纖維核心上。世界第一台電晶體收音機(由日本的SONY公司製造) 就使用了「鍺」。
在近代科技中,「鍺」已是一個不可或缺的重要元素。1948年,世界上「鍺」的產量總共不過500公斤。但到1970年代,就增加到40噸左右。直到現在西元二十一世紀,「鍺」的產量還在不斷的增長中。現在擺在科學工作者面前的任務是進一步尋找新的「鍺」原料來源,發展製作〝鍺晶體〞的新技術及新用途,尋求「鍺」的各種綜合新應用,期望能為未來的科技新世界邁開更大的步伐 。