超纯金属，指的是相对高纯度的金属，一般指金属纯度达到纯度9以上的金属，物理杂质的概念才是有意义的，任何金属都不能达到绝对纯。“超纯”具有相对的含义，是指技术上达到的标准。由于技术的发展，也常使“超纯”的标准升级。

材料的纯度对其性能影响很大，尤其是微电子和光电子的性能。现代高科技产业需要超纯金属的制备，以促进高性能器件的制造。比如，过去高纯金属的杂质是ppm(百万分之一)，而超纯半导体材料的杂质达到ppb(十亿分之一)，将逐渐发展到ppt(万亿分之一)。

& ldquo超纯& rdquo的关系名词指& ldquo杂质& rdquo广义的杂质是指化学杂质(元素)和& ldquo物理杂质& rdquo(晶体缺陷)，后者指的是位错和空位，而化学杂质指的是基质外原子的替代或间隙掺杂。但是，物理杂质的概念只有在金属的纯度达到非常高的标准(如纯度在9以上的金属)时才有意义。因此，目前工业生产的金属仍以化学杂质的含量为标准，即金属中杂质的总含量表示为百万分之几。有两种明确的方法:一种是通过材料的用途来表达，比如& ldquo纯光谱& rdquo、& ldquo电子级纯& rdquo等等；一种是用某种特性来表示，比如半导体材料用载流子浓度来表示，即一立方厘米的基质元素中导电杂质的数量(原子/厘米)。而金属可以使用剩余电阻率(ρ；4.2K/& rho；300K)的意思是。

实际上，纯度是几个& ldquo9 & rdquo()来表示(如果杂质的总含量是百万分之一，则称为6 & ldquo9 & rdquo或者6)，这是一个不完整的概念。比如电子器件用的超纯硅，纯度相当于9 & ldquo按金属杂质计算。9 & rdquo，但如果包括碳，可能小于6 & ldquo9 & rdquo。

制备方法

超纯金属的制备包括化学提纯方法，如精馏(特别是金属氯化物的精馏和氢还原)、升华、溶剂萃取和物理提纯方法，如区熔提纯(见硅、锗、铝、镓和铟)。其中，区熔提纯或区熔提纯与其他方法结合是最有效的。

由于容器和试剂中杂质的污染，所得金属的纯度受到一定程度的限制。只有用化学方法将金属提纯到一定纯度后，再用区熔等物理方法提纯，才能将金属的纯度提高到一个新的高度。可以以半导体材料锗和超纯金属铝为例，说明典型超纯金属制备和检测的原理(见区域熔化)。

净化金属时，杂质的分配系数对金属净化有很大影响。因为锗中大多数杂质的分配系数小于1，所以通过区熔提纯锗是非常有效的。半导体的纯度也可以用电阻率来表征。铸锭底面上的纯金属锗的电阻率为30 ~ 50欧姆& middotCm，纯度相当于8 ~ 9，可以满足电子器件的要求。但杂质浓度小于[KG2]10 atoms/cm [KG2]的探测器级超纯锗仍需特殊处理。由于锗中含有少量杂质，如磷、砷、铝、镓、硅和硼，它们的分配系数接近或大于1，因此需要加强化学提纯方法除去这些杂质，然后进行区熔提纯。用霍尔效应测量电子级纯区熔锗锭的杂质(载流子)浓度，一般可达10 ~ 10 atoms/cm。通过切割头部和尾部，然后多次提拉晶体并切割头部和尾部，已经达到了所需的纯度(10个原子/cm)。由这种纯度(相当于13)的锗制成的探测器的分辨率接近理论值。

超纯金属铝的制备和检测方法不同于锗。三层电解制备的精铝纯度为99.99%，杂质在金属铝中的分配系数见表1【杂质在金属铝中的分配系数】。

精铝只有经过区熔提纯才能达到5的高纯度。但若在有机电解液中电解，可将铝提纯至99.9995%，并除去分配系数不利的杂质。经过几次区熔提纯后，纯度可以达到接近7。总杂质含量

检测方法

超纯金属的检测方法极其困难。微量元素化学分析是指测定一克样品中含有微克(10g/g)、纳克(10g/g)和微微克(10g/g)杂质。常用的方法包括中子和带电粒子活化分析法、原子吸收光谱法、荧光分光光度法、质谱法、化学光谱法和气体分析法。

在单晶高纯度材料中，晶体缺陷，即所谓的物理杂质，对材料的性能有重大影响。它们主要通过在晶体生长过程中控制单晶的平滑和均匀生长来减少。