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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

文檔序號:3354708閱讀:261來源:國知局
專利名稱: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
本實用新型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程,都留有砷化鎵的尾 料。因此人們開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,
簡述如下
砷化鎵在石英系統(tǒng)中的分離。因為砷化鎵的合成是在石英系統(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,我國有關(guān)單位進(jìn) 行了將此過程倒過來的研究工作,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;且對砷沒有進(jìn)行收集,造成對環(huán)境的污染。
砷化鎵氧化法分離。砷化鎵被氧化后,砷會變成氧化砷,而金屬鎵因為在 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。國外有廠 家使用這個工藝。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),在操作過程容易造成環(huán)境污染,也增加 了搡作人員的工作難度
實用新型內(nèi)容
本實用新型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。
本實用新型的技術(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)有與所述砕蒸汽導(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。
所述加熱區(qū)由坩堝、加熱器、保溫層構(gòu)成,加熱器為電加熱器,所述保溫層由高溫陶瓷纖維構(gòu)成。
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。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是本實用新型能比傳統(tǒng)石英
分解系統(tǒng)耐受更高溫度;本實用新型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,本實用新型裝置砷化鎵分解率接近100%;并且對 砷進(jìn)行了高效收集,既消除了對環(huán)境的污染又有利于對砷的后續(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),也避免在操作過程造 成環(huán)境污染和對搡作人員健康損害。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細(xì)描述。 實施例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)磁場中產(chǎn)生 攪動,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%;并且對砷進(jìn)行了高效收集,既消除了對環(huán)境的污染又有利于對砷的后續(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 在操作過程造成環(huán)境污染和對操作人員健康損害。
除上述實施例外,本實用新型還可以有其他實施方式,凡采用等同替換或 等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本實用新型要求的保護(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)部自下而上分為加熱區(qū)、緩沖區(qū)、冷卻區(qū),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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i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,其特征在于所述加熱區(qū)由坩堝、加熱器、保溫層構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i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的冷卻裝置為風(fēng)冷裝置。
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,其特征在于所述真空爐體由不銹鋼制成。
6. 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,其特征在于所述砷蒸汽導(dǎo)管中設(shè)有帶孔的緩沖擋板。
7. 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。
8. 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,其特征在于所述砷收集盲管由不銹鋼制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2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,其特征在于所述加熱器為電加熱器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2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。
專利摘要本實用新型公開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。本實用新型能比傳統(tǒng)石英分解系統(tǒng)耐受更高溫度;在1200℃到1500℃的高溫下,本實用新型裝置砷化鎵分解率接近100%;并且對砷進(jìn)行了高效收集,既消除了對環(huán)境的污染又有利于對砷的后續(xù)利用。
文檔編號C22B58/00GK201358292SQ20092003693
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者范家驊, 陸森云 申請人:南京金美鎵業(yè)有限公司
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