Способ очистки фосфина
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iII 497224
Соеэ Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авг. свид-ву (22) Заявлено 15.02.74 (21) 1996430/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.12.75. Бюллетень М 48
Дата опубликова ния описания 19.04.76 (51) М. Кл. С 01Ь 25 06
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 546.181.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. П. Поспелов, А. А. Ефремов, В. П. Потепалов, А. П. Величко, В. А. Федоров, Е. Е. Гринберг, В. Я. Егурнов и Н. А. Потолоков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФИНА
Изобретение относится к способу получения фосфина высокой чистоты, который используется для получения эпитаксиальных слоев фосфидов галлия и индия и твердых растворов на основе фосфора, а также для легирования ряда полупроводниковых соединений.
Известен способ очистки фосфина низкотемпературной ректификацией.
В процессе низкотемпературной ректификации происходит эффективная очистка фосфина от углеводородов, суммарное содержание которых в очищенном продукте составляет (5 10 — " об. %. Однако, во-первых, примеси летучих гидридов серы, селена и теллура хемосорби|руются материалом аппаратуры и создают в ректификационной колонне постоянный фон этих веществ на уровне -а 10- об. /о и поэтому этим способом их выделить очень трудно, во-вторых, в процессе низкотемпературной ректификации очистка от воды затруднена из-за образования в процессе конденсации фосфина аэрозолей влаги, плохо поддающихся ректификационной очистке.
С целью получения фосфина с суммарным содержанием примесей серы, селена и теллура углеводородов, и воды 5 10 — — 1 10 — об. предложено перед низкотемпературной ректификацией фосфин подвергать очистке на активированном угле и сушке.
Сушку фосфина проводят вымораживанием влаги прп температуре от — 30 до — 50 С с последующим пропусканием его через силикагель и цеолит ХаА.
Процесс сорбционной очистки от примесей летучих соединений серы, селена и теллура проводят с использованием стационарного слоя влажного активированного угля. При этом образующиеся в водной среде ионы HS, 10 HSe, HFe в результате ионного обмена с ОН группами поверхности угля сорбируются на угле.
Пример. Фосфин в количестве 550 г, полученный разложением фосфида магния водой, подвергают со рбционной очистке в колонке, заполненной углем БАУ (зерна 1 — 4 мм), смоченным водой. Высота слоя угля 500 мм, внутренний диаметр колонки 20 мм. Уголь
БАУ предварительно отмывают особо чистой
20 водой.
После предварительной очистки фосфин направляют на сушку в дифференциальный конденсатор и затем в колонны, заполненные силикагелем и цеолитом МаА, предварительно
25 дегидратированными при 250 и 350 С соответственно в течение 6 час в токе сухого аргона.
Остаточное содержание влаги в фосфине (5. 10 — об о/оОсушенный фосфин конденсируют, перево30 дят в куб ректификационной колонны и под497224 матографии и радиометрически с использованием радиоактивных изотопов S — 35, Se — 75, Те — 125, С вЂ” 14, Sb — 124. Содержание влаги анализируют на приборе КИВГ. Суммарное содержание примесей (лимитирующих качество продукта) 5 10 об. о/о. Выход очищенного продукта 470 r или 85 /о от исходного.
В таблице приведены данные по чистоте фосфина, получаемого предложенным cnocoI0 бом. вергают разгонке. Используют колонну со средним кубом общей эффективностью 100 теоретических ступеней разделения. Отбор легколетучих примесей (метан, этан, этилен, ацетилен) осуществляют сверху колонны, а труднолетучих примесей (пропан, пропилеи) снизу колонны из куба полного испарения.
Анализ примесей в фосфине, исходном и очищенном предложенным способом, осуществляют методом масс-спектрометрии, газовой х роСодержание примеси, об. о, Содержание примеси, об. о„ рН3 исходный
PH3 очищенный
Примесь
PH очищенный рН3 исходный
Примесь
Н S
С,Н4
Н,$е
СвН, Н,Те
СвНв
ЯЬ Нз
Н20
СН4
Предмет изобретения
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сушку фосфина проводят вымораживанием влапи при температуре от — 30 до — 50 С с последующим пропусканием его через силика15 гель и цеолит NaA.
1, Способ очистки фосфина низкотемпературной ректификацией, отличающийся гем, что, с целью повышения степени очистки, фосфин предварительно пропускают через влажный активированный уголь и сушат.
Составитель Г. Астахова
Техред 3. Тараненко
Редактор Е. Дайч
Корректоры; О. Тюрина и А. Галахова
Заказ 665, 9 Изд. 1Чз 1075 Тираж 593 Подписное 1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-Зб, Раушская наб., д. 4!5
Типография, пр. Сапунова, 2
5 10
6 10
3 10
6.10
3,1.10
5 10
3. 10 — в
1 10
I-10
1 10
1.10
1,4.10
P. 10 — 4
1,2 10
5,0 10
<1 10
< l 10 (I 10 (5 10
