專(zhuān)利名稱(chēng)：一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空分離裝置，尤其涉及一種用于將砷化鎵分離為金屬鎵 與金屬砷的真空分解裝置。
背景技術(shù)：
從六十年開(kāi)始，隨著砷化鎵化合物半導(dǎo)體的出現(xiàn)，從砷化鎵化合物半導(dǎo)體 的合成、單晶的制備、晶片的生產(chǎn)以及到器件的制備過(guò)程，都留有砷化鎵的尾 料。因此人們開(kāi)始了從砷化鎵中回收鎵的工藝研究，主要有兩種回收工藝思路，
簡(jiǎn)述如下
砷化鎵在石英系統(tǒng)中的分離。因?yàn)樯榛壍暮铣墒窃谑⑾到y(tǒng)中，在真空 條件下，123(TC左右，砷蒸汽與金屬鎵合成為砷化鎵。因此，我國(guó)有關(guān)單位進(jìn) 行了將此過(guò)程倒過(guò)來(lái)的研究工作，即在石英系統(tǒng)中，在真空條件下，將砷蒸汽 抽走，達(dá)到一個(gè)砷鎵分離的目的。該方法的不足之處在于，砷化鎵的分解率較 低，只有60%左右；且對(duì)砷沒(méi)有進(jìn)行收集，造成對(duì)環(huán)境的污染。
砷化鎵氧化法分離。砷化鎵被氧化后，砷會(huì)變成氧化砷，而金屬鎵因?yàn)樵?表面形成氧化膜后而不參加氧化反應(yīng)，可以達(dá)到砷、鎵分離的目的。國(guó)外有廠 家使用這個(gè)工藝。該工藝的不足之處在于，由于砷化鎵較穩(wěn)定，氧化的難較大， 另外氧化后產(chǎn)生的氧化砷是劇毒物質(zhì)，在操作過(guò)程容易造成環(huán)境污染，也增加 了操作人員的工作難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種用于將砷化鎵分離為金屬鎵與 金屬砷的真空分解裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解 裝置，包括設(shè)有冷卻裝置的真空爐體，所述真空爐體內(nèi)部自下而上分為加熱區(qū)、 緩沖區(qū)、冷卻區(qū)，所述加熱區(qū)由坩堝、加熱器、保溫層構(gòu)成，加熱器為三相交 流電石墨加熱器，所述保溫層由高溫陶瓷纖維構(gòu)成。
所述緩沖區(qū)設(shè)有置于在加熱區(qū)上部的砷蒸汽導(dǎo)管；所述冷卻區(qū)設(shè)有與所述
砷蒸汽導(dǎo)管相銜接的砷收集盲管，所述砷收集盲管設(shè)有冷卻裝置。所述真空爐體由不銹鋼制成，真空爐體的冷卻裝置為水冷裝置或者風(fēng)冷裝置。
所述砷蒸汽導(dǎo)管中設(shè)有帶孔的緩沖擋板。
所述冷卻區(qū)部位的真空爐體內(nèi)壁緊貼所述砷收集盲管外壁。 所述砷收集盲管由不銹鋼制成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是本發(fā)明能比傳統(tǒng)石英分解系統(tǒng) 耐受更高溫度；本發(fā)明砷化鎵的分解率較傳統(tǒng)石英系統(tǒng)大大提高，在120(TC到 150(TC的高溫下，本發(fā)明裝置砷化鎵分解率接近100%;并且對(duì)砷進(jìn)行了高效收 集，既消除了對(duì)環(huán)境的污染又有利于對(duì)砷的后續(xù)利用；由于在真空中分解，避 免了氧化法分離產(chǎn)生劇毒的氧化砷物質(zhì)，也避免在操作過(guò)程造成環(huán)境污染和對(duì) 操作人員健康損害。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
實(shí)施例1:如圖l所示， 一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝 置，包括設(shè)有冷卻裝置的真空爐體9，所述真空爐體9內(nèi)部自下而上分為加熱區(qū) 3、緩沖區(qū)5、冷卻區(qū)7，所述緩沖區(qū)5設(shè)有置于在加熱區(qū)3上部的砷蒸汽導(dǎo)管4， 用于提供砷蒸汽上升通道；所述冷卻區(qū)7設(shè)有與所述砷蒸汽導(dǎo)管4相銜接的砷 收集盲管6，砷蒸汽導(dǎo)管4中設(shè)有帶孔的一塊緩沖擋板8，用以減緩砷蒸汽蒸發(fā) 時(shí)上升的速度并可以根據(jù)需要再增加緩沖擋板8的數(shù)量；所述加熱區(qū)3由坩堝 10、加熱器l、保溫層ll構(gòu)成，坩堝10為石墨制成，用于放置待分離的砷化鎵 2,加熱器l為三相交流電加熱器，部分分解后的金屬鎵在三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生 攪動(dòng)，可加速砷化鎵分解，所述保溫層11由高溫陶瓷纖維構(gòu)成，用以保持加熱 區(qū)3的高溫。所述真空爐體9由不銹鋼制成，真空爐體9的冷卻裝置為水冷裝 置或者風(fēng)冷裝置。所述冷卻區(qū)7部位的真空爐體9內(nèi)壁緊貼所述砷收集盲管6 外壁，起到對(duì)砷收集盲管6的冷卻作用。砷收集盲管6由不銹鋼制成。
本實(shí)施例所述裝置能比傳統(tǒng)石英分解系統(tǒng)耐受更高溫度；砷化鎵的分解率 較傳統(tǒng)石英系統(tǒng)大大提高，在120(TC到150(TC的高溫下，砷化鎵分解率接近 100%;并且對(duì)砷進(jìn)行了高效收集，既消除了對(duì)環(huán)境的污染又有利于對(duì)砷的后續(xù)利用；由于在真空中分解，避免了氧化法分離產(chǎn)生劇毒的氧化砷物質(zhì)，也避免 在操作過(guò)程造成環(huán)境污染和對(duì)操作人員健康損害。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡釆用等同替換或等效 變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝置，包括設(shè)有冷卻裝置的真空爐體，其特征在于所述真空爐體內(nèi)部設(shè)有加熱區(qū)，所述加熱區(qū)由坩堝、加熱器、保溫層構(gòu)成，所述加熱器為三相交流電加熱器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝 置，其特征在于所述坩堝由石墨制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝 置，其特征在于所述真空爐體的冷卻裝置為水冷裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝 置，其特征在于所述真空爐體由不銹鋼制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝 置，其特征在于所述保溫層由高溫陶瓷纖維構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種將砷化鎵分離為金屬鎵與金屬砷的真空分解裝置，包括設(shè)有冷卻裝置的真空爐體，所述真空爐體內(nèi)部自下而上分為加熱區(qū)、緩沖區(qū)、冷卻區(qū)，所述加熱區(qū)由坩堝、加熱器、保溫層構(gòu)成，加熱器為三相交流電石墨加熱器。本發(fā)明能比傳統(tǒng)石英分解系統(tǒng)耐受更高溫度；在1200℃到1500℃的高溫下，本發(fā)明裝置砷化鎵分解率接近100％；并且對(duì)砷進(jìn)行了高效收集，既消除了對(duì)環(huán)境的污染又有利于對(duì)砷的后續(xù)利用。
文檔編號(hào)C22B30/04GK101413064SQ20081015524
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者范家驊, 陸森云 申請(qǐng)人:南京金美鎵業(yè)有限公司