专利名称：一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方法
技术领域：
本发明涉及一种真空分离方法，尤其涉及一种用于将砷化镓分离为金属镓 与金属砷的真空分解方法。
背景技术：
从六十年开始，随着砷化镓化合物半导体的出现，从砷化镓化合物半导体 的合成、单晶的制备、晶片的生产以及到器件的制备过程，都留有砷化镓的尾 料。因此人们开始了从砷化镓中回收镓的工艺研究，主要有两种回收工艺思路，
简述如下
砷化镓在石英系统中的分离。因为砷化镓的合成是在石英系统中，在真空 条件下，123(TC左右，砷蒸汽与金属镓合成为砷化镓。因此，我国有关单位进 行了将此过程倒过来的研究工作，即在石英系统中，在真空条件下，将砷蒸汽 抽走，达到一个砷镓分离的目的。该方法的不足之处在于，砷化镓的分解率较 低，只有60%左右；且对砷没有进行收集，造成对环境的污染。
砷化镓氧化法分离。砷化镓被氧化后，砷会变成氧化砷，而金属镓因为在 表面形成氧化膜后而不参加氧化反应，可以达到砷、镓分离的目的。国外有厂 家使用这个工艺。该工艺的不足之处在于，由于砷化镓较稳定，氧化的难较大， 另外氧化后产生的氧化砷是剧毒物质，在操作过程容易造成环境污染，也增加 了操作人员的工作难度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于将砷化镓分离为金属镓与 金属砷的真空分解方法。
本发明的技术方案如下 一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解 方法，将砷化镓置于真空容器中加热，加热温度控制在120(TC到150(TC之间。
所述加热温度进一步控制在125(TC到145(TC之间。
所述真空容器由不锈钢制成。
所述真空容器设有冷却装置。
所述冷却装置为水冷装置。所述真空容器内设有三相交流电加热装置。
还包括砷收集步骤，真空容器设有置于在加热区上部的砷蒸汽导管和砷收 集盲管，砷收集盲管设有冷却装置，砷蒸汽受冷而凝结在砷收集盲管壁上。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是本发明能比传统石英分解系统
耐受更高温度；本发明砷化镓的分解率较传统石英系统大大提高，在120(TC到 150(TC的高温下，本发明砷化镓分解率接近100%;并且对砷进行了高效收集， 既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用；由于在真空中分解，避免了 氧化法分离产生剧毒的氧化砷物质，也避免在操作过程造成环境污染和对操作 人员健康损害。
图1为本发明使用装置结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作详细描述。
实施例1:如图l所示，本发明使用的一种将砷化镓真空分解装置，包括设 有冷却装置的真空炉体9，所述真空炉体9内部自下而上分为加热区3、缓冲区 5、冷却区7,所述缓冲区5设有置于在加热区3上部的砷蒸汽导管4,用于提 供砷蒸汽上升通道；所述冷却区7设有与所述砷蒸汽导管4相衔接的砷收集盲 管6,砷蒸汽导管4中设有带孔的一块缓冲挡板8，用以减缓砷蒸汽蒸发时上升 的速度并可以根据需要再增加缓冲挡板8的数量；所述加热区3由坩埚10、加 热器l、保温层ll构成，坩埚10为石墨制成，用于放置待分离的砷化镓2，加 热器1为三相交流电加热器，部分分解后的金属镓在三相旋转磁场中产生搅动， 可加速砷化镓分解，所述保温层11由高温陶瓷纤维构成，用以保持加热区3的 高温。所述真空炉体9由不锈钢制成，真空炉体9的冷却装置为水冷装置或者 风冷装置。所述冷却区7部位的真空炉体9内壁紧贴所述砷收集盲管6外壁， 起到对砷收集盲管6的冷却作用。砷收集盲管6由不锈钢制成。
使用时，将砷化镓置于真空炉中加热，加热温度控制在1200°C。砷化镓经 高温加热分解成为成为液态镓和砷蒸汽，由于使用三相交流电加热器，分解后 产生的金属镓在三相旋转磁场中产生搅动，加速了砷化镓的分解与提高了砷化 镓的分解程度。加热区上部的砷蒸汽导管和砷收集盲管，砷收集盲管设有冷却 装置，砷蒸汽受冷而凝结在砷收集盲管壁上，完成砷的收集。实施例2:其与实施例1不同之处在于，将砷化镓置于真空炉中加热，加热 温度控制在1250°C。
实施例3:其与实施例1不同之处在于 温度控制在1300°C。
实施例4:其与实施例1不同之处在于 温度控制在1350°C。
实施例5:其与实施例l不同之处在于 温度控制在1400°C。
实施例6:其与实施例1不同之处在于 温度控制在1450°C。
实施例7:其与实施例1不同之处在于 温度控制在1500°C。
本发明能比传统石英分解系统耐受更高温度；砷化镓的分解率较传统石英 系统大大提高，在120(TC到150(TC的高温下，砷化镓分解率接近100%;并且对
砷进行了高效收集，既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用；由于在 真空中分解，避免了氧化法分离产生剧毒的氧化砷物质，也避免在操作过程造 成环境污染和对操作人员健康损害。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡釆用等同替换或等效 变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围之内。
将砷化镓置于真空炉中加热 将砷化镓置于真空炉中加热 将砷化镓置于真空炉中加热 将砷化镓置于真空炉中加热 将砷化镓置于真空炉中加热
力口热 力口热 加热 力口热 力口热
权利要求
1. 一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方法，其特征在于将砷化镓置于真空容器中加热，加热温度控制在1200℃到1500℃之间。
2. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方 法，其特征在于所述加热温度进一步控制在1250'C到1450。C之间。
3. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方 法，其特征在于所述真空容器由不锈钢制成。
4. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方 法，其特征在于所述真空容器设有冷却装置。
5. 根据权利要求4所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方 法，其特征在于所述冷却装置为水冷装置。
6. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方 法，其特征在于所述真空容器内设有三相交流电加热装置。
7. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方 法，其特征在于还包括砷收集步骤，真空容器设有置于在加热区上部的砷蒸 汽导管和砷收集盲管，砷收集盲管设有冷却装置，砷蒸汽受冷而凝结在砷收 集盲管壁上。
全文摘要
本发明公开了一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解方法，将砷化镓置于真空容器中加热，加热温度控制在1200℃到1500℃之间。本发明能比传统石英分解系统耐受更高温度；本发明砷化镓的分解率较传统石英系统大大提高，在1200℃到1500℃的高温下，本发明砷化镓分解率接近100％；并且对砷进行了高效收集，既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用。
文档编号C22B30/04GK101413066SQ200810155678
公开日2009年4月22日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年10月29日
发明者范家骅, 陆森云 申请人:南京金美镓业有限公司