锗单晶,是不含大角晶界或孪晶、晶体结构呈金刚石型的锗晶体。锗单晶既具有金属特性也具有非金属特性,导电性处于金属与非金属之间,是一种重要的半导体材料。锗单晶生产流程是:以锗矿、锗矿渣粉、锗废弃物提取得到的锗原料为材料,通过氯化蒸馏得到四氯化锗,经提纯后水解得到二氧化锗,利用高纯气体采用氢还原法制备区熔锗,再用直拉法(CZ)法、垂直梯度法(VGF)等制备锗单晶。
按照掺入杂质的不同来划分,锗单晶可以分为N型锗单晶(如掺入锑、砷、磷等)、P型锗单晶(如掺入铟、镓、硼等)两大类。按照应用领域的不同来划分,锗单晶可以分为半导体级锗单晶、太阳能级锗单晶、红外级锗单晶、探测器级锗单晶等类型。锗单晶可用来制造晶体管、高速开关、红外器件、红外光学镜头、γ辐射探测器、监控热像仪、夜间辅助驾驶仪等产品,广泛应用在电子电气、光伏、仪器仪表、医疗设备、安防监控、汽车、舰船、飞机、军工设备等领域。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年锗单晶行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,2020年,全球锗单晶市场规模约为9.6亿元,预计2020-2025年将以4.2%左右的年均复合增速增长,到2025年市场规模将达到11.8亿元左右。杂质含量与纯净度对锗单晶的性能影响大,纯净度越高锗单晶性能越优,生产难度越大,超高纯锗单晶产品纯度可以达到13N级别。在下游半导体、仪器仪表等产业技术快速进步情况下,市场对高纯锗单晶需求将不断增长,高纯锗单晶特别是超高纯锗单晶更具发展前景。
我国锗单晶生产商主要有云南临沧鑫圆锗业股份有限公司、有研光电新材料有限责任公司、南京中锗科技有限责任公司、云南驰宏锌锗股份有限公司、云南罗平锌电股份有限公司、安徽光智科技有限公司等。云南临沧鑫圆锗业股份有限公司是我国锗产业链布局最为完善的企业,致力于超高纯(13N)锗单晶研发,但尚未实现产业化;2021年11月,安徽光智科技有限公司宣布成功研制出13N超高纯锗单晶,并已建成生产线,可以为客户提供产品。
新思界
行业分析人士表示,我国是全球最大的锗单晶市场,2020年份额占比达到55%以上。在下游半导体、仪器仪表等产业发展拉动下,我国市场对锗单晶的纯度要求不断提高,这推动了我国锗单晶行业高端化发展。超高纯锗单晶对企业的研发、资金、人才、技术等实力要求高,其产品技术含量高,可以提升企业竞争力与盈利能力,因此具有超高纯锗单晶量产能力的企业更具发展前景。