Het periodiek systeem Germanium (Ge)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 32 van de 118 elementen, Germanium (Ge).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Germanium kan gedoteerd worden met 5-waardige elementen zoals fosforarseen en antimoon (N-type) of 3-waardige elementen als booraluminiumgallium en indium (P-type) en vindt uitgebreid toepassing als halfgeleider.

Voordat ultrazuivere éénkristallen van silicium beschikbaar werden in de jaren 70 was germanium de voornaamste halfgeleider in het transistortijdperk. Omdat silicium goedkoper is en een wat grotere band gap heeft, heeft dat element germanium nadien voor een groot deel verdrongen, maar er zijn nog steeds veel toepassingen, vooral daar waar de kleinere band gap een voordeel is.

Germanium kan men vinden in legeringen, nachtzichtcamera’s, glasvezeloptiek en de katalyse van polymerisatiereacties. Het oxide heeft een hoge brekingsindex en wordt toegepast in groothoeklenzen en objectieflenzen in microscopen.

Het element is transparant voor een groot gedeelte van het infrarode deel van het elektromagnetische spectrum en het wordt veel in infraroodtechnologie toegepast, bijvoorbeeld als venstermateriaal in de spectroscopie.[3] Ook als element voor totale interne reflectiespectroscopie (ATR-FTIR) wordt het gebruikt. Deze vorm van infraroodspectroscopie is vooral veelbelovend voor het onderzoek van biologische materialen zoals eiwitten in water zonder isotoopvervanging. Water is een moeilijk medium voor veel spectroscopische technieken omdat het zelf sterk een deel van het infrarood gebied absorbeert, tenzij men de waterstofatomen door deuterium vervangt.

Opmerkelijke eigenschappen

Germanium is een halfgeleider met een kubische kristalstructuur en een band gap van 0,9 eV. Door zonesmelten kunnen grote kristallen met hoge zuiverheid (1 vreemd atoom per 1010) gemaakt worden.[3]

Omdat germanium in de koolstofgroep thuishoort is er een groot aantal organo-germaniumverbindingen en verbindingen die analoog zijn aan de siliciumverbindingen. Het vormt een verbinding GeH4 (germaan) die analoog is aan methaan, maar bekender zijn het oxide GeO2 analoog aan SiO2 en germanaten analoog aan de silicaten. Het element heeft met de zwaardere leden van de groep gemeen dat het Ge2+-ionen kan vormen, maar het oxidatiegetal 4+ is toch algemener.

1 reactie op “Het periodiek systeem Germanium (Ge)”

  1. Hoi Germen, ik zie dat je het woord ” nachtzichtcamera “, in je text gebruikt… maar nachtzicht camera’s werken obv restlichtversterking. Ik denk dat ” thermografische camera’s “, een betere benaming in je artikel hiervoor is. Bekende merken zoals “Honewell en Pilkington Thorn en Banwel “maken zulke camera’s voor het leger.

Laat een reactie achter