高纯二乙基碲的制备方法与流程

文档序号:12856467阅读:954来源:国知局

本发明涉及一种高纯二乙基碲的制备方法。



背景技术:

目前,mo源是伴随着mocvd技术而发展起来的。6n(6n=99.9999%)纯度的mo源(metalorganic金属有机化合物)是制造半导体薄膜材料的主要金属源,常作为如gan、gaas、inp、a1gaas等半导体超薄型膜材料的基础源。这些新型光电材料广泛应用于激光器、红外探测器、太阳能电池等高技术行业领域。

高纯二乙基碲是mo源系列产品中的一种,主要作用是红外探测tecdhg薄膜材料的生长。在半导体工业中这些薄膜的性质跟二乙基碲的纯度关系非常大,极少量的杂质都会给半导体沉积层的性能带来极大的影响,因此需要使用高纯的二乙基碲(无机杂质含量≤1ppm)。化学气相沉积工艺对原材料的金属杂质含量有一定的要求,使用纯度99.9999%的高纯二乙基碲才可以保证生长材料的导电性,发光效率符合技术要求,其中主要控制的杂质包括si、mg、cu、fe、zn、as等。

高纯二乙基碲是一种烷基金属有机化合物,由于二乙基碲特殊的臭味,且在空气中不稳定,氧化物对人体有毒害,以至于在合成中存在很大的危险性和不易控制性。合成纯化都在惰性气氛条件下完成,且合成更需在低温条件下完成。

获得有许多方法:1、金属单质和卤代烷直接反应制备法,但受到金属单质反应活性的影响,通常实现比较困难。2、二乙基碲由碲粉、甲醛合次硫酸氢钠、氢氧化钠,卤代烷经过化学合成得到,但该合成方法经过验证收率不高,后处理麻烦,且产品中的水无法彻底分离(核磁图谱显示水峰一直存在)。

因此,需要开发出一种能可靠制备高纯二乙基碲的方法,以满足国内led企业的需求。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种高纯二乙基碲的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:

高纯二乙基碲的制备方法,特点是:包括以下步骤:

1)原材料的处理;

2)制备乙基卤化镁醚溶液;

3)四氯化碲的醚溶液与乙基卤化镁的醚溶液反应生成二乙基碲;

4)对二乙基碲进行精馏处理。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,步骤1),原材料包括镁屑、卤代烷、四氯化碲和醚溶剂。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,卤代烷和醚溶剂进行除水、除杂质处理,四氯化碲采用真空加热法进行抽烘,除去杂质。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,所述卤代烷为溴乙烷。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,步骤2),在惰性气氛条件下,在具有搅拌、回流的烧瓶中,加入镁屑和无水醚溶剂,加入溴乙烷引发后继续滴加,制备成醚溶液。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,步骤3)所述四氯化碲的醚溶液,是在四氯化碲中加入醚溶剂,搅拌,四氯化碲慢慢溶解,制备获得四氯化碲的醚溶液。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,步骤3),将乙基卤化镁的醚溶液冷却至-30℃~-50℃,然后在搅拌下滴加四氯化碲的醚溶液,滴加完后继续搅拌。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,步骤1)~4)均在惰性气体手套箱中进行。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,步骤4),二乙基碲精馏采用先常压、后减压的工艺方式。

进一步地,上述的高纯二乙基碲的制备方法,其中,精馏采用填料柱,填料为直径为1.5mm的θ型316l材质的不锈钢填料。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果,具体体现在以下方面:

提供一种简便易行的制备高纯二乙基碲的方法,经过1hnmr(核磁共振)和icp-oes(电感耦合等离子吸收光谱仪)检测,其产品纯度满足6n标准(无机杂质含量<1ppm),核磁图谱中不含醚溶剂峰和水峰,该制备方法获得的二乙基碲纯度高达99.9999%,杂质指标达到电子级要求,为tecdhg薄膜生长提供可靠原料。制备工艺简单,适合批量生产。

附图说明

图1:高纯二乙基碲的化学结构式。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明具体实施方案。

高纯二乙基碲的化学结构式如图1所示。该化合物属于化学气相沉积制造工艺中所使用的成膜原料。

实施例1

原料溴乙烷用4a分子筛进行除水。

醚溶剂用4a分子筛进行除水。

四氯化碲进行预处理。

在惰性气氛条件下,在带搅拌、回流的5l四口烧瓶中,加入200克镁屑(8.23mol)和无水醚溶剂41.6mol,加入30ml溴乙烷引发后继续滴加,共加入457ml(654克,6mol)溴乙烷,做成ch3ch2mgbr溶液。

在270g(1mol)已经处理好的四氯化碲中,加入700g醚溶剂,搅拌,四氯化碲慢慢溶解变成为黄色澄清溶液。

将ch3ch2mgbr的醚溶液冷却到-45±5℃,然后在搅拌下滴加tecl4溶液。滴加完后在-25℃继续搅拌1小时,再在室温下,继续搅拌2小时,该混合物在到室温时会变成棕黑色,最后变成浅黄色粘稠的混合物。

二乙基碲合成完后,将二乙基碲分离出来,分离醚溶剂的方法采用常压蒸馏法。反应釜进行加热,蒸馏出醚溶剂,当反应釜温升至90℃,关闭加热。蒸馏结束,可得到2000g左右的醚溶剂。

用钢瓶接收含有醚溶剂的二乙基碲粗品,调节真空系统的真空度为10kpa(绝压),收集二乙基碲粗品。待釜温升到130℃,真空度逐渐降低到0kpa时停止收集。

实际得到150g(0.81mol)的二乙基碲,产率为81.3%。

实施例2

原料溴乙烷用4a分子筛进行除水。

醚溶剂用4a分子筛进行除水。

四氯化碲进行预处理。

在惰性气氛条件下,在带搅拌、回流的5l四口烧瓶中,加入160克镁屑和无水醚溶剂25mol,加入20ml溴乙烷引发后继续滴加,共加入3.6mol溴乙烷,做成ch3ch2mgbr溶液。

在132g(0.6mol)已经处理好的四氯化碲中,加入500g醚溶剂,搅拌,四氯化碲慢慢溶解变成为黄色澄清溶液。

将ch3ch2mgbr的醚溶液冷却到-45±5℃,然后在搅拌下滴加tecl4溶液。滴加完后在-25℃继续搅拌1小时,再在室温下,继续搅拌2小时,该混合物在到室温时会变成棕黑色,最后变成浅黄色粘稠的混合物。

二乙基碲合成完后,需要将二乙基碲分离出来,分离醚溶剂的方法采用常压蒸馏法。反应釜进行加热,蒸馏出醚溶剂,当反应釜温升至90℃,关闭加热。蒸馏结束,可以得到1300g左右的醚溶剂。

用钢瓶接收含有醚溶剂的二乙基碲粗品,调节真空系统的真空度为10kpa(绝压),收集二乙基碲粗品。待釜温升到130℃,真空度逐渐降低到0kpa时停止收集。

实际得到125g(0.84mol)的二乙基碲,产率为83.5%。

实施例3

醚溶剂用4a分子筛进行除水。

四氯化碲进行预处理。

在惰性气氛条件下,在带搅拌、回流的5l四口烧瓶中,加入120克镁屑和无水醚溶剂32mol,加入20ml溴乙烷引发后继续滴加,共加入4.8mol溴乙烷,做成ch3ch2mgbr溶液。

在216g(0.8mol)已经处理好的四氯化碲中,加入600g醚溶剂,搅拌,四氯化碲慢慢溶解变成为黄色澄清溶液。

将ch3ch2mgbr的醚溶液冷却到-45±5℃,然后在搅拌下滴加tecl4溶液。滴加完后在-25℃继续搅拌1小时,再在室温下,继续搅拌2小时,该混合物在到室温时会变成棕黑色,最后变成浅黄色粘稠的混合物。

二乙基碲合成完后,需要将二乙基碲分离出来,分离醚溶剂的方法采用常压蒸馏法。反应釜进行加热,蒸馏出醚溶剂,当反应釜温升至90℃,关闭加热。蒸馏结束,可以得到1500g左右的醚溶剂。

用钢瓶接收含有醚溶剂的二乙基碲粗品,调节真空系统的真空度为10kpa(绝压),收集二乙基碲粗品。待釜温升到130℃,真空度逐渐降低到0kpa时停止收集。

实际得到92g(0.83mol)的二乙基碲,产率为82.8%。

经过1hnmr(核磁共振)和icp-oes(电感耦合等离子吸收光谱仪)检测,其纯度满足6n标准(无机杂质含量<1ppm),核磁图谱中不含醚溶剂峰和水峰,该制备方法获得的二乙基碲纯度高达99.9999%,杂质指标达到电子级要求,为tecdhg薄膜生长提供可靠原料。

综上所述,本发明提供一种简便易行的制备高纯二乙基碲的方法,制备工艺简单,适合批量生产。

需要说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施方式,并非用以限定本发明的权利范围;同时以上的描述,对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施,因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含在申请专利范围中。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1