Оксид металла GeO2 в Минске

Диоксид германия GeO: оптический оксид для волоконной и ИК-оптики

Диоксид германия GeO — тугоплавкий оксид германия(IV) с температурой плавления около 1115 C, существующий в двух полиморфных модификациях: тетрагональной рутилоподобной (-кварц-тип, плотность 6,24 г/см) и гексагональной, устойчивой при высоких температурах. В отличие от стеклообразующего SiO, кристаллический GeO обладает показателем преломления n 1,65–1,70 в видимом диапазоне и широкой полосой пропускания от 0,4 до 5,5 мкм, что определяет его применение в волоконной оптике и ИК-приборах.

Технические характеристики и формы выпуска

Промышленный диоксид германия поставляется в виде порошка чистотой от 99,99 % (4N) до 99,9999 % (6N). Основная примесь, лимитирующая оптические потери, — гидроксильные группы OH, поглощающие на длине волны 1,39 мкм. Содержание влаги в реактивной марке не превышает 0,05 %. Гранулометрический состав порошка для осаждения из газовой фазы — 0,5–5 мкм.

Применение в волоконной оптике

Основной объём GeO расходуется на легирование кварцевого стекла при производстве оптического волокна методами MCVD, OVD и VAD. Тетрахлорид германия GeCl окисляется в зоне осаждения до GeO, который встраивается в стеклообразующую матрицу SiO, повышая показатель преломления сердцевины. Разница n между сердцевиной и оболочкой составляет 0,005–0,035, что обеспечивает числовую апертуру 0,10–0,22 для одномодовых волокон стандарта G.652.

• Одномодовые волокна для магистральных линий связи 1310/1550 нм
• Многомодовые волокна OM2–OM5 для центров обработки данных
• Волокна с сохранением поляризации для интерферометров и гироскопов
• Оптические усилители EDFA с легированием эрбием
• Волоконные датчики температуры и деформации на брэгговских решётках

ИК-оптика и специальные стёкла

Стекло на основе GeO применяется для изготовления линз и окон, работающих в диапазоне 2–5 мкм, где кварцевое стекло теряет прозрачность. Германатные стёкла с добавками BaO, PbO и LaO используются в тепловизионных объективах, спектрометрах и системах наведения. Показатель преломления германатных стёкол достигает 1,8–2,0, что позволяет снизить число элементов в оптической схеме.

Катализаторы и полупроводниковая отрасль

GeO служит прекурсором для получения металлического германия восстановлением водородом при 600–700 C. В микроэлектронике диоксид применяется как диэлектрический слой в германиевых МОП-транзисторах и как компонент шихты для выращивания монокристаллов методом Чохральского. В катализе GeO на носителях AlO и SiO используется в реакциях полимеризации и окисления.

Условия хранения и обращения

Порошок GeO гигроскопичен, поэтому хранится в герметичной таре из стекла или полиэтилена в атмосфере сухого азота. При работе с дисперсным материалом применяются респираторы класса FFP3 и вытяжные шкафы, поскольку вдыхание пыли диоксида германия вызывает раздражение дыхательных путей. Температура хранения — от –20 до +30 C при относительной влажности не выше 60 %.

Вопросы и ответы