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ゲルマニウムとは?

げるまにうむ

ゲルマニウムとは、原子番号32の半金属元素で、半導体の性質を持ち、光ファイバーや赤外線光学機器の材料として重要な元素です。

ゲルマニウム元素記号:Ge)は、原子番号32の元素で、周期表の第14族(炭素族)に属する半金属メタロイド)です。1886年にドイツの化学者クレメンス・ウィンクラーによって発見され、メンデレーエフが周期律表で「エカシリコン」として存在を予言した元素の一つとして知られています。

ゲルマニウムはシリコン(ケイ素)と同族の元素で、室温では半導体の性質を示します。バンドギャップがシリコンより小さく(約0.67 eV)、特に赤外線領域の光に対して透明であることが大きな特徴です。

主な用途は以下の通りです。

  • 光ファイバーのコア材料(二酸化ゲルマニウムを添加して屈折率を高める)
  • 赤外線光学機器のレンズ・窓材(軍事・夜視装置・熱カメラ)
  • 太陽電池(宇宙用高効率多接合太陽電池の基板)
  • 半導体デバイス(初期のトランジスタ研究ではゲルマニウムが主流だった)
  • 触媒(PETプラスチック重合触媒)

かつては「ゲルマニウム温浴」などの健康商品が流行しましたが、経口摂取による健康効果は科学的に認められておらず、過剰摂取には毒性があることが報告されています。工業材料としての役割が本来の価値です。

使い方・例文

光ファイバー通信網の普及や赤外線カメラの製造において欠かせない素材として登場し、半導体の歴史を語る際にも初期のトランジスタ素材として紹介されます。

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