Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода
Изучено поведение AsCl₃ в солянокислых растворах. Предложен метод очистки и конструкция колонны для непрерывного процесса ректификации.
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52431 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода / О.В. Мазницкая, А.П. Оксанич, В.И. Орел // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 59-60. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859898711584276480 |
|---|---|
| author | Мазницкая, О.В. Оксанич, А.П. Орел, В.И. |
| author_facet | Мазницкая, О.В. Оксанич, А.П. Орел, В.И. |
| citation_txt | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода / О.В. Мазницкая, А.П. Оксанич, В.И. Орел // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 59-60. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Изучено поведение AsCl₃ в солянокислых растворах. Предложен метод очистки и конструкция колонны для непрерывного процесса ректификации.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:55:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
59
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
26.11 2007 � 10.04 2008 ã.
Îïïîíåíò ä. õ. í. Â. Í. ÒÎÌÀØÈÊ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
Î. Â. ÌÀÇÍÈÖÊÀß, ä. ò. í. À. Ï. ÎÊÑÀÍÈ×, ê. ò. í. Â. È. ÎÐÅË
Óêðàèíà, Êðåìåí÷óãñêèé óí-ò ýêîíîìèêè, èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé
è óïðàâëåíèÿ
E-mail: pvr@ient.net, spartak@vicard.net
Èçó÷åíî ïîâåäåíèå AsCl3 â ñîëÿíîêèñëûõ
ðàñòâîðàõ. Ïðåäëîæåí ìåòîä î÷èñòêè è
êîíñòðóêöèÿ êîëîííû äëÿ íåïðåðûâíîãî
ïðîöåññà ðåêòèôèêàöèè.
 ïðîèçâîäñòâå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëîâ
íàøåë øèðîêîå ïðèìåíåíèå îñîáî ÷èñòûé ìåòàëëè-
÷åñêèé ìûøüÿê, ïîëó÷àåìûé èç òðèõëîðèäà ìûøü-
ÿêà AsCl3, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ èñõîäíûì ìàòåðèàëîì
â ïðîöåññàõ íàðàùèâàíèÿ ýïèòàêñèàëüíûõ ñòðóêòóð
àðñåíèäà ãàëëèÿ, èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ëåãèðîâàíèÿ
êðåìíèÿ. Äëÿ âûðàùèâàíèÿ ìîíîêðèñòàëëîâ ïîëó-
ïðîâîäíèêîâûõ ñîåäèíåíèé òèïà ÀIIIBV èñïîëüçóþò
ýëåìåíòàðíûé ìûøüÿê, êîòîðûé ïîëó÷àþò ìåòîäîì
âîññòàíîâëåíèÿ âîäîðîäîì èç AsCl3. Ïîýòîìó êà÷å-
ñòâî ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëîâ â çíà÷èòåëüíîé
ñòåïåíè çàâèñèò îò ÷èñòîòû òðèõëîðèäà ìûøüÿêà [1].
Ìèêðîïðèìåñè, ñîäåðæàùèåñÿ â íåì (ñåðà, ñóðüìà,
êèñëîðîä è äð.), çíà÷èòåëüíî âëèÿþò íà ýëåêòðîôè-
çè÷åñêèå ñâîéñòâà àðñåíèäà ãàëëèÿ [2].  ñâÿçè ñ ýòèì
áîëüøîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå èìååò ãëóáîêàÿ î÷è-
ñòêà òðèõëîðèäà ìûøüÿêà ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ìå-
òîäàìè è, â ÷àñòíîñòè, åãî ðåêòèôèêàöèÿ.
ÐÅÊÒÈÔÈÊÀÖÈÎÍÍÀß Î×ÈÑÒÊÀ
ÒÐÈÕËÎÐÈÄÀ ÌÛØÜßÊÀ ÎÒ ÏÐÈÌÅÑÈ ÊÈÑËÎÐÎÄÀ
Îñîáåííîñòè ïîëó÷åíèÿ AsCl3 â ïðîìûøëåííî-
ñòè îáóñëîâëèâàþò åãî çàãðÿçíåíèå êèñëîðîäñîäåð-
æàùèìè ïðîäóêòàìè ãèäðîëèçà (As(OH)Cl2,
As(OH)2Cl), ñóùåñòâåííî âëèÿþùèìè íà åãî ïîñëå-
äóþùóþ î÷èñòêó [3].
Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèå ïîâåäå-
íèÿ òðèõëîðèäà ìûøüÿêà â ñîëÿíîêèñëûõ ðàñòâîðàõ
äëÿ ïîñëåäóþùåé âûðàáîòêè òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðè-
åìîâ, ïîçâîëÿþùèõ îñâîáîäèòüñÿ îò îñíoâíûõ õëî-
ðèäîâ ìûøüÿêà íà ðàííèõ ýòàïàõ åãî î÷èñòêè.
Èññëåäîâàíèå ïðîâîäèëîñü íà ïðèáîðå Îòìåðà,
îáùèé âèä êîòîðîãî ïîêàçàí íà ðèñ. 1 [4]. Òàêèå ïðè-
áîðû äëÿ èññëåäîâàíèÿ ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ ïîçâî-
ëÿþò èçó÷àòü ñèñòåìû ñ îãðàíè÷åííîé ðàñòâîðèìî-
ñòüþ. Ïðåäâàðèòåëüíî ïðèáîð áûë ïðîâåðåí íà ñòàí-
äàðòíîé ñìåñè í-ãåïòàí-áåíçîë.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå.
3
4
57
1
2
Ðèñ. 1. Óñîâåðøåíñòâîâàííûé ïðèáîð Îòìåðà:
1 � êîëáû; 2 � òåðìîìåòð; 3 � õîëîäèëüíèê; 4, 6 � êðàíû; 5 �
ïàòðóáîê äëÿ îòáîðà êîíäåíñàòà ñîñòàâà y; 7 � ïàòðóáîê äëÿ
îòáîðà êóáîâîé æèäêîñòè ñîñòàâà x
6
α
2
1
6 7 8 ñýê HCl, í
1
3
2
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà îòíîñèòåëüíîé ëåòó-
÷åñòè òðèõëîðèäà ìûøüÿêà èç ñîëÿíîêèñëûõ ðàñòâîðîâ îò
êîíöåíòðàöèè êèñëîòû äëÿ ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé èñõîäíîé
êîíöåíòðàöèè As+3:
1 � 0,5 ã/ë; 2 � 0,3 ã/ë; 3 � 0,1 ã/ë
Êîíöåíòðàöèÿ
AsCl3 â êóáîâîé
æèäêîñòè
ñîñòàâà õ,
%% âåñ.
Êîíöåíòðàöèÿ
AsCl3 â
êîíäåíñàòå
ñîñòàâà ó, %%
âåñ.
(1 )
(1 )
y x
x y
−α =
−
Ïðèìå÷àíèå
3,8 10,4 2,73
7,6 19,1 2,51
11,2 26,2 2,34
15,4 34,1 2,2
17,6 34,5 � Ðàññëàèâàíèå
18,7 34,8 � Ðàññëàèâàíèå
Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà îòíîñèòåëüíîé ëåòó÷åñòè
α îò êîíöåíòðàöèè AsCl3 äëÿ èñõîäíîé ìîëÿðíîé
êîíöåíòðàöèè ýêâèâàëåíòà ñîëÿíîé êèñëîòû ñýê=5,95 í
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
60
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
 òàáëèöå ÷åòêî ïðîñëåæèâàåòñÿ óìåíüøåíèå
âåëè÷èíû êîýôôèöèåíòà îòíîñèòåëüíîé ëåòó÷åñòè
òðèõëîðèäà ìûøüÿêà èç ñîëÿíîêèñëûõ ðàñòâîðîâ ñ
ðîñòîì êîíöåíòðàöèè AsCl3 â àçåîòðîïíîé ñîëÿíîé
êèñëîòå (ãäå æèäêàÿ è ãàçîâàÿ ôàçà íàõîäÿòñÿ â ðàâ-
íîâåñèè). Ïîýòîìó äëÿ ïîääåðæàíèÿ âåëè÷èíû α íå-
îáõîäèì ìåõàíèçì, êîòîðûé ïîñòîÿííî îáåñïå÷èâàë
áû èçáûòîê ãàçîîáðàçíîãî õëîðèñòîãî âîäîðîäà â ñè-
ñòåìå. Ê òàêîìó âûâîäó ïîäâîäèò òàêæå àíàëèç çà-
âèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà îòíîñèòåëüíîé ëåòó÷åñòè
AsCl3 îò êîíöåíòðàöèè õëîðèñòîãî âîäîðîäà (ðèñ. 2).
Äëÿ ðåàëèçàöèè òàêîãî ìåõàíèçìà íà ýòàïå ïðåä-
âàðèòåëüíîé ðåêòèôèêàöèè áûëà ïðåäëîæåíà êîíñò-
ðóêöèÿ êîëîííû äëÿ íåïðåðûâíîãî ïðîöåññà ðåêòè-
ôèêàöèè (ðèñ. 3). Â êóáîâîå ïðîñòðàíñòâî òàêîé êî-
ëîííû ñ ïîìîùüþ óñòðîéñòâà 5 íåïðåðûâíî ïîäàåò-
ñÿ ãàçîîáðàçíûé õëîðèñòûé âîäîðîä, êîòîðûé, ïðîé-
äÿ ïî âñåé âûñîòå êîëîííû, ïîïàäàåò íà åå âûõîä 1.
Âîïðîñ ïîñëåäóþùåé óòèëèçàöèè HÑl â äàííîé ðà-
áîòå íå ðàññìàòðèâàåòñÿ.
Ââåäåíèå äîïîëíèòåëüíîãî ãàçà â ïàðîâîé ïîòîê
êîëîííû òðåáóåò ïåðåñ÷åòà åå äèíàìè÷åñêèõ õàðàê-
òåðèñòèê. Íà ðèñ. 4 ïîêàçàíà ñõåìà ìàòåðèàëüíûõ
ïîòîêîâ êîëîííû.
Ìàòåðèàëüíûé áàëàíñ ðåêòèôèêàöèîííîé êîëîííû.
Îáùèé ìàòåðèàëüíûé áàëàíñ:
F=W+D; (1)
ìàòåðèàëüíûé áàëàíñ êîëîííû ïî AsCl3:
Fxf=Wxw+D, (2)
Ðåøàÿ ñîâìåñòíî óðàâíåíèÿ (1) è (2), ïîëó÷èì
îáùåå óðàâíåíèå áàëàíñà:
1
.w
w f
x
F D
x x
−
=
− (3)
Óðàâíåíèå ðàáî÷åé ëèíèè.
Äëÿ ñå÷åíèÿ íàä ìåñòîì îòáîðà êóáîâîãî ïðîäóêòà
(ðèñ. 4) ìîæíî çàïèñàòü óðàâíåíèå áàëàíñà:
Q(x�xw)=V(y�xw). (4)
Ðåøàÿ óðàâíåíèå (4) îòíîñèòåëüíî ó ïîëó÷èì
,w
Q Q V
y x x
V V
−= − (5)
ãäå Q=R+F, V=R+D.
Òîãäà óðàâíåíèå ðàáî÷åé ëèíèè áóäåò èìåòü âèä:
.w
R F F D
y x x
R D R D
+ −= −
+ + (6)
Ïîñêîëüêó õëîðèñòûé âîäîðîä, ïîäàâàåìûé â êî-
ëîííó, íå ïðèíèìàåò ó÷àñòèÿ â åå ìàòåðèàëüíîì áà-
ëàíñå, óðàâíåíèå ðàáî÷åé êðèâîé íå èçìåíÿåòñÿ, íî
ïðè ðàñ÷åòå ïðîõîäíîãî ñå÷åíèÿ êîëîííû íåîáõîäè-
ìî ó÷èòûâàòü äîïîëíèòåëüíîå êîëè÷åñòâî ãàçà, ïî-
äàâàåìîãî â êóá. (Êîíñòðóêòèâíûé ðàñ÷åò ðåêòèôè-
êàöèîííîé óñòàíîâêè âûõîäèò çà ïðåäåëû äàííîãî
èññëåäîâàíèÿ.)
***
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåííàÿ ñõåìà äîïîëíè-
òåëüíîé ïîäà÷è õëîðèñòîãî âîäîðîäà â êóá ðåàêòîðà
ïîçâîëÿåò ñìåñòèòü ðàâíîâåñèå ñèñòåìû «AsCl3 �
âîäíûé ðàñòâîð HCl � ïðîäóêòû ãèäðîëèçà» â ñòî-
ðîíó îáðàçîâàíèÿ òðèõëîðèäà ìûøüÿêà.
Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè òàêîì âåäåíèè ïðîöåññà ðåê-
òèôèêàöèè ñîõðàíÿåòñÿ óðàâíåíèå ìàòåðèàëüíîãî áà-
ëàíñà è óðàâíåíèå ðàáî÷åé ëèíèè êîëîííû.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Reid G. Y., Robinson L. B. Gallium arsenide // Proceedings of
the second International symposium.� Dallas, Texas, 1968.
2. Íèñåëüñîí Ë. À., ßðîøåâñêèé À. Ã., Ãàñàíîâ À. À. è äð.
Ãëóáîêàÿ î÷èñòêà ìûøüÿêà // Âûñîêî÷èñòûå âåùåñòâà.� 1993.�
¹ 4.� Ñ. 62�74.
3. Ìàçíèöêàÿ Î. Â., Íîâîõàòüêî Î. Â., Îðåë Â. È., Îêñàíè÷
À. Ï. Çàãðÿçíåíèå ïðèìåñÿìè êèñëîðîäà ìûøüÿêà ïðè åãî ïîëó-
÷åíèè èç AsCl3 // Íîâûå òåõíîëîãèè. Íàó÷íûé âåñòíèê ÊÓŲÒÓ.�
2006.� ¹ 2 (12).� Ñ. 33�35.
4. Êðåëü Ý. Ðóêîâîäñòâî ïî ëàáîðàòîðíîé ïåðåãîíêå.� Ì.:
Õèìèÿ, 1980.
Ðèñ. 3. Ñõåìà ðåêòèôèêà-
öèîííîé êîëîííû, ðàáî-
òàþùåé â íåïðåðûâíîì
ðåæèìå:
1 � âûõîä êîëîííû; 2 � îò-
áîð ëåãêèõ ôðàêöèé; 3, 4 �
óêðåïëÿþùàÿ è èñ÷åðïûâà-
þùàÿ ÷àñòè êîëîííû; 5 �
ïîäà÷à ãàçîîáðàçíîãî HCl;
6 � íàãðåâàòåëü êóáà; 7 �
îòáîð êóáîâûõ ôðàêöèé; 8 �
ïóëüò óïðàâëåíèÿ; 9 � ïîäà-
÷à èñõîäíîé ñìåñè
2
3
4
5
1
9
8
7
6
Ðèñ. 4. Ñõåìà ìàòåðèàëüíûõ ïîòîêîâ â êîëîííîì ðåàêòîðå:
1 � êîëîííà; 2 � äåôëåãìàòîð; F � íà÷àëüíàÿ ñìåñü; D � äèñ-
òèëëÿò; W � îòáîð êóáîâîãî ïðîäóêòà; R � êîëè÷åñòâî ôëåãìû;
Q � êîëè÷åñòâî æèäêîé ôàçû â ñå÷åíèè êîëîííû; V � êîëè÷å-
ñòâî ãàçîâîé ôàçû â ñå÷åíèè êîëîííû; x, ó � ñîîòâåòñòâåííî ñî-
ñòàâû æèäêîé è ãàçîâîé ôàç â ñå÷åíèè êîëîííû; xw, ów � ñîîò-
âåòñòâåííî ñîñòàâû æèäêîé è ãàçîâîé ôàç â ñå÷åíèè îòáîðà êó-
áîâîãî ïðîäóêòà
R+D
R
F
Q, x
Q, xw
W
1
2
D
V, y
V, yw
ãäå xf �
xw �
êîíöåíòðàöèÿ AsCl3 â íà÷àëüíîé ñìåñè;
êîíöåíòðàöèÿ AsCl3 â íèæíåé ÷àñòè êîëîííû.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52431 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:55:25Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мазницкая, О.В. Оксанич, А.П. Орел, В.И. 2014-01-01T17:48:48Z 2014-01-01T17:48:48Z 2008 Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода / О.В. Мазницкая, А.П. Оксанич, В.И. Орел // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 59-60. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52431 Изучено поведение AsCl₃ в солянокислых растворах. Предложен метод очистки и конструкция колонны для непрерывного процесса ректификации. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Материалы электроники Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода Ректифікаційне очищення трихлориду арсену від домішок кисню Rectification cleaning AsC13 from the admixture of oxygen Article published earlier |
| spellingShingle | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода Мазницкая, О.В. Оксанич, А.П. Орел, В.И. Материалы электроники |
| title | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода |
| title_alt | Ректифікаційне очищення трихлориду арсену від домішок кисню Rectification cleaning AsC13 from the admixture of oxygen |
| title_full | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода |
| title_fullStr | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода |
| title_full_unstemmed | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода |
| title_short | Ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода |
| title_sort | ректификационная очистка трихлорида мышьяка от примеси кислорода |
| topic | Материалы электроники |
| topic_facet | Материалы электроники |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52431 |
| work_keys_str_mv | AT maznickaâov rektifikacionnaâočistkatrihloridamyšʹâkaotprimesikisloroda AT oksaničap rektifikacionnaâočistkatrihloridamyšʹâkaotprimesikisloroda AT orelvi rektifikacionnaâočistkatrihloridamyšʹâkaotprimesikisloroda AT maznickaâov rektifíkacíineočiŝennâtrihloriduarsenuvíddomíšokkisnû AT oksaničap rektifíkacíineočiŝennâtrihloriduarsenuvíddomíšokkisnû AT orelvi rektifíkacíineočiŝennâtrihloriduarsenuvíddomíšokkisnû AT maznickaâov rectificationcleaningasc13fromtheadmixtureofoxygen AT oksaničap rectificationcleaningasc13fromtheadmixtureofoxygen AT orelvi rectificationcleaningasc13fromtheadmixtureofoxygen |