一种非金属半导体材料的提纯方法技术

一种非金属半导体材料的提纯方法，涉及高纯材料的制备领域，尤其适用于高纯非金属材料的制备，特别是通过金属熔体对易挥发性非金属材料进行提纯的设备及方法。基于提纯设备完成，设备包括炉体、平衡压力阀门，设置在炉体下部中间位置的坩埚、坩埚的加热和支撑结构、设置在坩埚正上方的可升降注入机构及设置在可升降注入机构旁边的可升降和旋转的回收机构；方法包括：将气化的非金属材料在高压环境下注入到金属熔体中；降低环境压力，收集从金属熔体中挥发出的气泡，得到提纯后的非金属材料。采用本发明专利技术提出的技术方案，可以有效去除非金属材料中的杂质，尤其是去除性质相近的元素，设备集成化程度高、易于控制、方法简单。方法简单。方法简单。

【技术实现步骤摘要】
一种非金属半导体材料的提纯方法


[0001]本专利技术涉及高纯材料的制备领域，尤其适用于高纯非金属材料的制备，特别是通过金属熔体对易挥发性非金属材料进行提纯的设备及方法。

技术介绍

[0002]磷、硫及砷等为重要的半导体原材料，其可以制备磷化铟、磷化镓、砷化镓、二硫化钼等半导体材料，在国民经济中具有重要作用。制造半导体材料对半导体原材料的纯度要求很高，一般要达到99.999%以上。
[0003]半导体原材料中一般含有Fe、Ca、Co、Mg、Cr、Cd、Mn、Ni、Cu、Pb、Zn、Al等杂质元素。
[0004]以磷为例，在磷的提纯领域，传统的工业制备方法为：粗磷的升华、氯化或水解、精馏、提纯、还原等复杂的工艺，设备复杂，世界上仅有几个国家掌握高纯磷的提纯技术。我国磷资源的储量占世界第二，磷化工产品的产量占世界第一，但是我国磷工业的总体水平与国外尚有较大差距。
[0005]另外，磷、硫及砷等元素的性质相近，在要求提纯的单一元素中，其它的元素会以杂质的形式出现，如磷中的硫和砷、硫中的磷和砷、砷中的磷和硫。传统的方法，性质相近本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非金属半导体材料的提纯方法，基于提纯设备完成，所述提纯设备包括密封的炉体（1）、设置在炉体（1）侧面的平衡压力阀门（2），其特征在于：提纯设备还包括设置在炉体（1）下部中间位置的坩埚（7）、坩埚（7）的加热和支撑结构、设置在坩埚（7）正上方的可升降注入机构及设置在可升降注入机构旁边的可升降和旋转的回收机构；所述可升降注入机构包括源炉（12）、连接源炉（12）的源炉升降杆（10）；所述源炉（12）包括承载器（13）、设置在承载器（13）外围的源炉加热丝（11）、从下面连接承载器（13）的注入管（14）；源炉升降杆（10）延伸到炉体（1）外部，通过驱动机构升降和旋转源炉（12）；所述提纯方法包括以下步骤：步骤A、将金属置于炉体（1）的坩埚（7）中，将非金属材料被提纯物质（21）放置在承载器（13）中；炉体（1）抽真空至10-5
Pa；步骤B、炉体（1）充入惰性气体，使炉体（1）的压力高于设计压力；步骤C、加热金属至设计温度，金属熔化后形成金属熔体（17）；步骤D、下降炉源（12），注入管（14）插入金属熔体（17）；步骤E、加热非金属材料被提纯物质（21）至气化；将气化的非金属材料注入到金属熔体（17）内，至直至承载器（13）内的非金属材料被提纯物质（21）完全气化；步骤F、上升炉源（12）；停止对金属的加热；步骤G、将回收机构置于坩埚（7）上方，降低炉体（1）的压力；步骤H、收集挥发出的气泡，直至气泡消失。2.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于：所述非金属材料为制作半导体晶体的易挥发性材料；所述金属为III族低熔点金属，纯度高于99.9%；所述非金属材料与所述金属合成后的物质为半导体材料。3.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于：所述设计温度为T+m，T为所述金属与被提纯非金属材料形成的二元化合物的熔点，m的取值范围为10~200K；所述设计压力为设计温度下，所述金属与被提纯非金属形成I%熔体体系的饱和蒸气压；步骤G中，炉体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书杰，孙聂枫，刘惠生，孙同年，徐森锋，史艳磊，邵会民，付莉杰，姜剑，王阳，李晓岚，
申请(专利权)人：中国电子科技南湖研究院，
类型：发明
国别省市：