Способ получения моноизотопного кремния

 

Использование: для получения моноизотопного кремния для электроники. Процесс получения кремния ведут через тетрафторид. Исходный продукт - кварцит нагревают с отвальным гексафторидом урана. Получающийся тетрафторид кремния разделяют на моноизотопы в центральном поле. Моноизотопный тетрафторид кремния восстанавливают аммиаком при температуре ниже 1000oC, обеспечивается снижение затрат. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии.

Известен способ получения кремния путем взаимодействия кварцита с углеродом, последующим гидрохлорированием и восстановлением водородом силанов при температуре более 1000oC.

(В. Р. Реньян. Технология полупроводникового кремния. Изд. Металлургия, 1996 г.).

Этот способ отливается высокой энергоемкостью и не позволяет получить моноизотопный кремний, из-за неустойчивости силанов при низких давления.

Цель изобретения является снижение затрат и получение моноизотопного кремния для электроники.

Сущность изобретения заключается в том, что процесс ведут через получение тетрафторида кремния.

Для осуществления способа кварцит нагревают с отвальным гексафторидом урана. Получающийся тетрафторид кремния разделяют на моноизотопы и восстанавливают аммиаком при температуре ниже 1000oC.

Эта совокупность признаков дает большой эффект и по данным патентно-лицензионного поиска обладает существенной новизной, что доказывает соответствие заявленного технологического решения критерию существенности отличий.

Рассмотрим пример способа получения моноизотопного кремния.

В никелевой или монелевый реактор шнекового типа подают мелкодисперсный кремнезем с крупностью 0,1 - 1 мкм и твердый отвальный гексафторид урана с мольным соотношением 1: 1. Смесь по ходу движения в реакторе нагревают до 700oC. Образующийся тетрафторид кремния удаляется из реактора и конденсируется в баллоны.

Полученный тетрафторид кремния разделяют на изотопы с массовыми числами 28, 29 и 30 в центробежном поле.

Накопленный в баллоне моноизотопный тетрафторид кремния подают в реактор, футерованный кремнием, через коаксиальную форсунку в смеси с аммиаком при температуре 850 - 900oC.

Образующийся кремний кристаллизуется на нагретой поверхности реактора, остальные продукты процесса из реактора удаляются.

Граничные условия процесса даны в таблице.

Использование данного способа позволяет получить моноизотопный кремний, необходимый приборостроению и солнечной энергетике.

Формула изобретения

1. Способ получения моноизотопного кремния, включающий взаимодействие кварцита с реагентом, восстановление при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве реагента используют отвальный гексафторид урана, полученный тетрафторид кремния разделяют на изотопы в центробежном поле и образующийся моноизотопный тетрафторид кремния восстанавливают аммиаком с получением моноизотопного кремния.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановление тетрафторида кремния осуществляют при температуре 850 - 900oC, мольном отношении аммиака к тетрафториду кремния, равном 6 - 8 и времени их контакта 1 - 2 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области черной и цветной металлургии в частности к пирометаллургическим технологиям в которых восстановление окисленного сырья протекает в жидкой фазе в объеме шлакового, либо штейнового расплава

Изобретение относится к пирометаллургии, в частности к восстановлению твердым углеродом металлов из их оксидов, растворенных в расплаве галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, и может быть использовано для получения металлов и их сплавов непосредственно из руд, концентратов и различных металлургических отходов (шлаков, шламов и т.п.) без их предварительного окускования или агломерации

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению металлов и сплавов восстановлением оксидов из руд и концентратов

Изобретение относится к металлургии тугоплавких соединений, а именно к способу получения карбида титана, включающему восстановление смеси тетрахлоридов титана и углерода

Изобретение относится к области металлургии, именно к получению технического кремния и его сплавов восстановительной плавкой в электропечах

Изобретение относится к электрохимическому выделению галлия из щелочно-алюминатных растворов глиноземного производства

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к аппаратам рафинирования цветных металлов

Изобретение относится к технологии и аппаратурному оформлению процесса переработки гексафторида урана с различным содержанием нуклида U-245 на металлический уран и безводный фторид водорода

Изобретение относится к способу и устройству для введения одного или более реагентов во вращающуюся и/или удлиненную обжиговую печь, в которых титаножелезный материал обрабатывают, например обогащают

Изобретение относится к технологии кремния и может быть использовано в производстве полупроводникового кремния

Изобретение относится к производству высокочистого кремния, который может быть использован при изготовлении солнечных элементов

Изобретение относится к химической и электронной промышленности и может использоваться при получении кремния высокой чистоты
Изобретение относится к области получения кремния и может быть использовано в производстве кремния полупроводниковой или электронной чистоты

Изобретение относится к реактору высокого давления с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликристаллического кремния, который содержит трубу реактора, оболочку реактора, окружающую трубу реактора, внутреннюю зону, образованную внутри трубы реактора, и внешнюю зону, образованную между оболочкой реактора и трубой реактора

Изобретение относится к получению поликристаллического кремния газофазным осаждением на нагретые подложки и может быть использовано для производства полупроводниковых материалов, солнечных элементов и в микроэлектронике

Изобретение относится к производству поликремния, а именно к реактору для химического осаждения поликремния из паровой фазы

Изобретение относится к производству высокочистого кремния в виде наноразмерного порошка, который может быть использован в полупроводниковой электронике и в нанотехнологиях. Способ включает синтез газообразного монооксида кремния реакцией диоксида кремния с кремнием и последующее восстановление монооксида кремния до свободного кремния, при этом синтез газообразного монооксида кремния проводят при температуре ниже точки плавления кремния, газообразный монооксид кремния конденсируют при температуре 400-600°C, а восстановление монооксида кремния до свободного кремния проводят путем отжига при температуре 950-1200°C в течение 2-3 часов с последующим выделением наночастиц кремния. Выделение наночастиц кремния проводят травлением в растворе плавиковой кислоты с последующей отмывкой и сушкой. Регулирование размеров наночастиц кремния и их структуры осуществляют изменением условий отжига монооксида кремния. Изобретение позволяет получать кремний с размерами частиц менее 50 нм и чистотой 99,999%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Наверх