我国超纯砷烷产业化生产技术研究
南大光电砷烷、磷烷合成工艺流程
南大光电砷烷、磷烷合成工艺流程
南大光电是一家专注于光电子材料研发和生产的企业，其研发团队一直致力于改进砷烷和磷烷的合成工艺流程。
砷烷和磷烷是光电子材料的重要组成部分，广泛应用于半导体、光伏、显示器件等领域。
为了改善砷烷和磷烷的合成工艺流程，南大光电的研发团队进行了大量的实验研究和工艺优化。
经过不懈努力，他们成功地开发出了一套高效、稳定的合成工艺流程。
研发团队在原有工艺流程的基础上进行了改进。
他们通过优化反应条件和配比比例，提高了合成反应的效率和产率。
同时，他们还引入了一种新型催化剂，能够显著提高反应速度并降低副产物的生成率。
这些改进措施使得砷烷和磷烷的合成过程更加高效、稳定。
研发团队还对反应设备进行了升级和优化。
他们引入了先进的反应设备，提高了反应的温控精度和压力控制能力。
这些改进措施不仅提高了反应的稳定性，还减少了设备维护和故障率，进一步提高了合成工艺的可靠性。
为了确保合成产物的纯度和质量，研发团队还加强了产品的后处理工艺。
他们采用了一系列精细的分离和纯化步骤，去除了杂质和不纯物质，提高了产物的纯度和稳定性。
同时，他们还优化了储存和包装工艺，确保产品在运输和使用过程中的安全性和稳定性。
通过以上的改进和优化，南大光电成功地实现了砷烷和磷烷的高效
合成。
这一工艺流程的成功应用，不仅为光电子材料的生产提供了可靠的技术支持，也为光电子行业的发展贡献了力量。
南大光电将继续致力于光电子材料的研发和创新，为行业的发展做出更大的贡献。
高纯砷烷的合成与开发进展
高纯砷烷的合成与开发进展于剑昆(黎明化工研究院,河南洛阳 471001)摘要:砷化氢(A s H3)是一种重要的电子特气,它主要用于N型半导体的掺杂、离子注入、化学气相沉积(C VD)等。
A s H3的工业合成主要有化学合成法和电解合成法2种,后者可在恒定浓度条件下制备A s H3。
为满足电子工业所需的高纯度需求,需要对其进行精制。
A s H3的精制方法主要包括吸附法、低温冷冻/精馏法、膜分离法等,它们均能满足各自不同的需求。
同时介绍了A s H3的国内外经济概况和产品标准。
关键词:砷烷;掺杂剂;半导体工业;性质;合成;精制中图分类号:T Q126.4+2文献标识码:A文章编号:100727804(2007)0120016206 Syn thesis And D evelop m en t Progress of H i gh Pur ity Arsi n eY U J ian2kun(L i m ing Research I nstitute of Chem ical I ndustry,Luoyang471001,China)Abstract:A rsine is an i m portant electr onic s pecialty gas which mainly used in the fields of N2type se m iconduct or dop ing, i on i m p le ment,che m ical vapor depositi on(C VD)and s o on.The industrial synthesis methods of arsine included che m i2 cal synthesis method and electr olysis synthesis method.The latter could be carried out under constant concentrati on.I n or2 der t o meet the high purity f or electr onic industry,it must be purified.The purificati on methods of arsine included ads or p2 ti on method,l ow te mperature cold/distillati on method and me mbrane separati on method.They all can meet the requires separately.The econom ics in civil and abr oad and p r oduct s pecificati ons of arsine are als o intr oduced.Key W ords:arsine;dopant;se m iconduct or industry;p r operty;synthesis;purificati on A s H3是一种重要的电子特气,它在半导体工业中主要用于外延硅的N型掺杂、硅中的N型扩散、离子注入、生长砷化镓(Ga A s)和磷砷化镓(Ga A sP),以及与ⅢA/ⅤA族元素形成半导体化合物等。
超净高纯试剂的开发与生产方案(二)
超净高纯试剂的开发与生产方案一、实施背景随着科技的快速发展，尤其是微电子、半导体、新能源、生物医药等高新产业的崛起，对超净高纯试剂的需求日益增长。
超净高纯试剂是指杂质含量极低，纯度极高的化学试剂，其质量直接影响到相关产业的发展。
然而，目前我国超净高纯试剂市场主要依赖进口，国产试剂在品质稳定性、品种多样性等方面存在明显不足。
因此，从产业结构改革的角度出发，亟待加强超净高纯试剂的开发与生产。
二、工作原理超净高纯试剂的开发与生产涉及化学合成、分离提纯、分析检测等多个环节。
首先，选用合适的原料，通过化学反应合成目标化合物。
然后，利用物理或化学方法进行分离提纯，去除杂质。
最后，通过精密的分析检测手段，对产品的纯度、杂质含量等进行严格把关。
整个过程中需要严格控制温度、压力、湿度等参数，确保产品的稳定性和一致性。
三、实施计划步骤1. 市场调研：深入了解国内外超净高纯试剂市场需求、竞争格局、技术发展趋势等，为产品研发提供参考。
2. 原料选择：根据目标化合物的要求，筛选合适的原料供应商，确保原料的质量和稳定性。
3. 化学合成：优化合成路线，提高反应的转化率和选择性，减少副产物的生成。
4. 分离提纯：研究不同分离方法的原理和应用范围，选择合适的分离手段，提高产品的纯度。
5. 分析检测：建立严格的质量标准体系，采用先进的分析仪器和方法，对产品进行全面检测。
6. 生产工艺优化：根据实际生产情况，对工艺参数进行调整优化，提高生产效率和质量稳定性。
7. 扩大生产规模：在确保产品质量的前提下，逐步扩大生产规模，降低生产成本。
8. 市场推广：积极开展市场推广活动，提升产品的知名度和市场占有率。
四、适用范围本方案适用于微电子、半导体、新能源、生物医药等高新产业所需的超净高纯试剂的开发与生产。
具体品种可根据市场需求和客户要求定制。
五、创新要点1. 原料选择：采用绿色化学原则，选用环保、可持续的原料，降低生产过程中的环境负担。
2. 化学合成：开发高效、环保的合成路线，减少副产物的生成和能源消耗。
高纯度电子特种气体市场开发前景——硅烷SiH4、磷烷PH3、砷烷AsH3
高纯度电子特种气体市场开发前景——硅烷SiH4、磷烷PH3、砷烷AsH3高纯度特种气体（硅烷SiH4、磷烷PH3、砷烷AsH3）广泛应用于电子行业、太阳能电池、移动通讯、汽车导航、航空航天、军事工业等方面。
目前我国只能生产纯度在3N~4N标准的特种气体，而在许多重要领域，比如：国家战备武器研究和神州五号运载火箭上的控制系统的电子原器件的制造，以及卫星上使用的太阳能电池的制造等方面所急需的6N标准的气体全部依靠进口。
目前世界上只有美国、俄罗斯等发达国家才能生产。
美国的SOLKATRONIC公司经销该种气体，我国进口该种气体常常因国际形势紧张和变化而受到阻碍，因此直接制约了上述相关领域的发展。
白俄罗斯无线电材料研究所在前苏联时期承担了研制高纯度特种气体的任务，具备研制和生产这种气体的能力。
经过磋商，白方愿同我方合作，提供技术共同开发该项产品。
本项目主要利用该所研制的烷类气体深度提纯技术，在中国建立高纯度特种气体的研究基地及产业化基地，解决我国急需的高纯气体材料的国产化问题，使硅烷、磷烷、砷烷气体的纯度达到6N（99.9999%）。
该项目在国内属首创，技术指标达到国际同行业先进水平，填补我国高纯度特气生产空白，彻底改变我国电子特气长期受制于人的局面。
二、国内外现状中国的超纯度特种气体研制始于1983年，当时从事这一工作的单位有北京氧气厂、浙江大学、大连光明化学所和保定红星单晶硅厂，.研究的内容为超纯气体和烷类气体。
“七五”期间，国家科委委托电子部、化工部牵头，组织电子气体攻关招标会，中标的单位南京特种气体厂(公司)、中科院沈阳金属研究所、大连光明所、核工业部理化研究院和南京大学。
攻关项目主要有烷类气体、化学气体刻蚀气体、高熔点氟化物金属气体、金属有机化合物(“MO”源)、气瓶处理技术和配套器件的研制，涉及气体品种20多种。
1991年，国家又在“八五”科技攻关项目—集成电路用关键材料研究课题下，又专设了“电子特种气体研究”的子课题，开始了新一**关。
2024年高纯砷市场调查报告
2024年高纯砷市场调查报告
1. 引言
高纯砷是一种重要的化学品，广泛应用于电子、光电、冶金、医药等领域。
本报告旨在通过市场调查，对高纯砷产业的现状、市场规模、竞争格局和前景进行分析。
2. 高纯砷产业概述
高纯砷，化学符号As，是一种重要的半导体材料。
其主要用途包括光电子器件、半导体材料、冶金炼铜、医药化工等行业。
随着电子产品的快速发展，对高纯砷的需求日益增加。
3. 高纯砷市场规模
据调查数据显示，高纯砷市场在过去几年中保持了稳定的增长态势。
截至2020年，全球高纯砷市场规模达到XX万美元，并预计将在未来几年内持续增长。
亚太地区是全球高纯砷市场的主要消费地区，其市场份额超过XX%。
北美和欧洲市场也呈现较快增长。
4. 高纯砷产业竞争格局
目前，全球高纯砷产业竞争格局较为分散，主要厂商包括XX、XX和XX等。
这些公司在高纯砷生产技术、产品质量和市场渠道方面具有较强竞争力。
同时，由于高纯砷生产过程中涉及到环境污染和安全风险，相关法规对产业发展产生了一定影响。
5. 高纯砷市场前景分析
从市场需求来看，随着电子产品、新能源和医药化工行业的发展，对高纯砷的需求将持续增长。
技术的不断进步和应用领域的拓展也为高纯砷市场带来了新的机遇。
然而，对砷元素的安全性和环境影响的担忧也给高纯砷产业带来了一定挑战。
6. 结论
综上所述，高纯砷市场具有较大的潜力和发展前景。
全球市场规模持续增长，竞争格局相对分散。
随着相关行业的发展和技术进步，高纯砷市场将迎来更广阔的发展空间。
然而，相关法规和环境问题的影响值得关注。
高纯砷烷的合成与开发进展
高纯砷烷的合成与开发进ຫໍສະໝຸດ 于剑 昆 （ 黎明化工研究院 ， 河南 洛 阳 ４ １０ ） ７ ０ １ 摘要 ： 砷化氢（ ｓ 是一种重要的电子特气 ， ＡＨ ） 它主要用于 Ｎ型半导体 的掺杂 、 离子注入 、 化学气 相沉积 （ Ｖ 等 。 Ｃ Ｄ） ＡＨ ｓ 的工业合成 主要有化学合成法和电解合成 法 ２种 ， 后者 可在恒定浓度条 件下制备 Ａ Ｈ 。为满 足电子工业所 ｓ 需 的高纯度需求 ， 需要对其进行精制 。Ａ 王 ｓ ３的精制方 法主要包 括 吸附法 、 温冷冻／ 馏法 、 ｛ 低 精 膜分离法等 ， 它们均 能满足各 自不同的需求 。同时介绍 了 Ａ Ｈ ｓ 的国内外经济概况 和产 品标 准。 关键词 ： 砷烷 ； 掺杂剂 ； 半导体工业 ； 性质 ； 合成 ； 精制 中图分类号 ：Ｑ ２ ． Ｔ １６ ４ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７７ ０ （０７ ０ －０ ６ｏ １０ － ４ ２０ ） １０ １一６ ８
ｉｎｉ ｐｅ ｅ ｔ ｈ ｍ ｃ ａ ｏ ｅｏ ｉｏ （ Ｖ ｏ ｌｍ ｎ ．ｃ ｅ ｉ ｖ ｐ ｒ ｐ ｓ ｉ ｍ ｌ ａ ｄ ｔ ｎ Ｃ Ｄ） ａ ｄ Ｓ ｎ ｈ ｄ ｓ ｉ ｙ ｔｅｉ ｍ ｔｏ ｓ ｆ ｒｉ ｅ ｄ ｄ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｏｏ ．Ｔ ｅ ｉ ｕｔ ａ ｓ ｎ ｓ ｅ ｄ ｓ ｅｉ ｌ ｅ ｈ ｍ — ｎ ｒ ｌ ｈ ｓ ｈ ｏａ ｎ ｎｕ
Ｋｅ ｏ ｄ ：ａ ｓｎ ； ｄ ｐ ｔ ｓ ｍｉ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｕ ｔ ； ｐ ｏ ｅ ｙ；ｓ ｎ ｈ ｓ ； ｐ ｒ ｃ ｔ ｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｒｉ ｅ ｏ ａ ； ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｒｉｄ ｓｒ ｎ ｙ ｒｐ ｒ ｔ ｙ ｔｅｉ ｓ ｕｉ ａｉ ｉ ｆ ｏ
Ａ Ｈ 是 一种 重 要 的 电 子特 气 ，它在 半 导 体 工 ｓ 业 中主要 用 于外 延 硅 的 Ｎ型 掺 杂 、硅 中的 Ｎ 型 扩 散 、离子 注人 、 生 长砷 化 镓 （ ａ ｓ 和 磷 砷 化 镓 ＧＡ ） （ ａｓ） Ｇ Ａ Ｐ ，以及 与 ⅢＡ ／ＶＡ族 元素形 成半 导体 化合 物等 。此 外 ，Ａ Ｈ 在 光 电子 、太 阳 能 电 池 和 微 波 ｓ，
做大做强云南砷产业 打造中国高纯砷产业基地
目前 ，云南高纯砷年产量仅 为 ５吨 ，虽 为全 国 第一 ，但对市场需求差距仍是缺 口很大。
１）日本 华菱 商 事株 式 会社 高 纯砷 需求 量 在 每年 ２） 美 国加州 、 硅 谷 高纯 砷需 求 量 在 １ Ｏ至 １ ５吨 。 据 日本 华 菱 商 事 株 式 会 社 中 国部 市 场分 析 ，仅
日本 、俄罗斯等 ５ 个发达 国家早就投 入 巨额人 力 、 ２ ０ ０吨多 的产业 化规模 。他们对 高纯砷产业化 的成
道 生产工序 ，云南是 ６ 道 生产工 序 ，从 而大大减少 财 务 、物 力来 发展 它 ，五 国累 计 形 成 了年 产 高纯 砷 污染 ，提高质量 ，降低成本 。
纯 砷是 制 造半 导 体材 料 砷 化镓 的基 础 原料 。 从 天 空 中飞行 的 卫 星 、火 箭 、导 弹 ，到 无 孔 不 入 的
一
集成 电路为核心的电子信息产业 已成 为全球第 微 机 、电脑 、计 算 机 、手 机 、存 储 品 ，都 有 片 的 Ｅ Ｄ照 明器 、激光 领 域 等 ， 大产 业 。以生产 砷化 镓 为代 表 的化合 半 导体 产 业 ， 身影 。太 阳能 光伏 产 品 、Ｌ
５０
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第 凳 ５ 期 ＿ 理 ＿ｕ ｌ 百 家 、 论 ｕ 坛
Ｌ Ｅ Ｄ的功劳 。全球 Ｌ Ｅ Ｄ灯泡普 及率越来越高 ， Ｌ Ｅ Ｄ
在专 业技术 队伍 中 ，云南拥有我 国高纯磷 、高
灯泡的价格越来越接近传统照 明产 品，这都是砷化 纯 钴 、高 纯 镉 生 产 技术 的第 一 创 始 人 ，这是 云南 发 镓材料的功劳 。有专家计算 ，我 国只要 ９ ０ ％ 的人使 展高纯砷产业宝贵的人才资源 。
2024年高纯砷市场需求分析
2024年高纯砷市场需求分析引言高纯砷是一种重要的无机化合物，广泛用于半导体材料、化学试剂、光电子技术等领域。
本文旨在分析全球高纯砷市场的需求情况，并对未来市场发展趋势进行预测。
市场概述高纯砷作为一种重要的半导体材料，在电子、光电子、光伏等领域有着广泛的应用。
其高导电性、高热导率、高光导率等优良性能使其成为许多领域不可或缺的关键材料。
目前，全球高纯砷市场规模逐年增长，市场前景广阔。
市场需求分析半导体材料市场半导体材料市场是高纯砷的主要需求领域之一。
随着电子设备市场的不断增长，对半导体材料的需求也在不断增加。
高纯砷作为半导体材料的重要组成部分，其需求呈现稳定增长的趋势。
尤其是随着智能手机、平板电脑等消费电子产品的普及，对高纯砷的需求将更加旺盛。
光电子市场光电子市场是另一个重要的高纯砷需求领域。
光通信、光存储、激光器等光电子产品的快速发展，对高纯砷的需求也不断增加。
高纯砷作为光电子器件的重要材料，其稳定的光学性能和优良的导电性能受到市场广泛认可。
其他领域市场除半导体材料和光电子市场外，高纯砷还广泛应用于研究试剂、电池材料、化工领域等。
研究试剂领域对高纯度的砷需求较大，且需求呈现增长趋势。
电池材料市场中，高纯砷被用于锑镓砷电池、硒镓砷电池等新能源电池的生产，需求也在不断增加。
市场发展趋势预测技术创新推动市场发展随着科技的不断进步，高纯砷的制备技术不断改进，新型高纯砷材料的研发应用也在不断涌现。
技术创新将推动高纯砷市场的进一步发展。
新兴市场需求增长随着新能源电池、光电子技术等领域的快速发展，对高纯砷的需求将继续增长。
特别是在亚太地区，新兴市场需求增长潜力巨大。
环保意识推动市场转型环保意识的提高使得市场对绿色、低污染的高纯砷材料的需求越来越高。
未来，市场将更加关注高纯砷的环境友好性，这将推动市场的转型和升级。
结论高纯砷市场需求随着半导体材料、光电子技术等领域的快速发展而增加。
未来，技术创新、新兴市场需求增长和环保意识将是推动高纯砷市场发展的关键因素。
中国关于砷的研究进展
中国关于砷的研究进展引言砷是一种具有潜在毒性的元素，其在地球上的分布广泛且具有多种物理和化学形态。
由于人类活动的影响，环境中砷的污染问题日益严重，对人类健康和生态环境构成威胁。
中国作为世界上人口最多和工业化的国家，研究砷的分布、存在形态和测定方法等具有重要意义。
本文将综述中国在砷研究领域的最新进展。
研究现状近年来，中国在砷的研究方面取得了显著成果。
通过对全国范围内的调查和监测，明确了砷在环境中的分布特征和含量范围。
研究发现，由于自然因素和人类活动的影响，部分地区土壤、水源和农产品中砷的含量较高，可能对人类健康产生影响。
测定方法和技术方面，中国学者不断探索和实践，提出了许多快速、准确的方法。
例如，利用原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等先进技术，实现了对环境样品中砷的准确测定。
这些方法不仅提高了砷的检测灵敏度和准确性，而且降低了分析时间和成本。
研究方法在砷的研究方法上，中国学者进行了大量创新和实践。
其中，湿法化学分析是常用的传统方法，包括氢化物发生-原子荧光光谱法、氢化物发生-电感耦合等离子体质谱法等。
这些方法具有较高的灵敏度和准确性，但分析时间较长，需要使用大量有毒试剂。
气相色谱法是一种分离和分析有机化合物的常用技术，可用于环境中有机砷的测定。
该方法具有高效、灵敏、选择性好等优点，但需要针对不同有机砷化合物进行前处理。
电化学分析法是一种在环境分析中应用广泛的方法，具有快速、简便、灵敏度高等优点。
中国学者利用电化学分析法实现了对环境中无机砷和有机砷的同时测定，为环境监测提供了新的工具。
生物传感器法是近年来发展迅速的一种新型分析技术，通过将生物分子识别元素与电化学或光学信号转换器结合，实现对特定污染物的快速、灵敏测定。
中国学者成功研制出针对无机砷和有机砷的生物传感器，为环境监测提供了新的思路。
研究成果通过深入研究和探索，中国学者在砷的研究方面取得了丰硕成果。
研究明确了砷在环境中的分布特征和含量范围，深入探讨了砷在环境中的存在形态和迁移转化规律。
2023年高纯砷行业市场环境分析
2023年高纯砷行业市场环境分析高纯砷是高纯度半导体材料，主要用于制造光电子设备、太阳能电池等高科技产业。
随着科技的不断发展，高纯砷的应用场景越来越广，市场需求也逐年递增。
本文将从市场需求、竞争格局、政策环境等多个方面进行分析，探讨高纯砷行业市场环境。
一、市场需求分析高纯砷的主要应用领域是半导体材料和电池材料。
在半导体材料领域，高纯砷主要用于制造高灵敏度的光电探测器、半导体激光器和太赫兹波产生器等装置。
此外，高纯砷还广泛用于制造太阳能电池、微波器件和热电偶等其他领域。
中国是世界上最大的半导体消费市场之一，而高纯砷作为半导体材料的重要原材料，需求量将会随着半导体产业的快速发展而逐渐增加。
以太赫兹技术为例，太赫兹技术已经被广泛应用于安全检测、材料分类和医学成像等领域，高纯砷在太赫兹组件中的应用需求将持续增长。
此外，随着可穿戴设备、车联网、物联网等新兴市场的兴起，高纯砷在相关应用中的需求也将逐步增加。
二、竞争格局分析目前，高纯砷市场竞争格局比较稳定，行业几家头部企业占据了绝大部分市场份额，其中以美国MPP公司、日本三菱材料公司、中国分布在江西、山西等地的几家企业为主。
随着科技的不断进步，市场竞争格局也在不断变化。
在未来几年，国内高纯砷企业将面临来自国内外多方面的竞争。
一方面，国外知名企业将会通过技术领先和市场占有率优势进一步加强自身的市场地位。
另一方面，国内高纯砷企业将会面临着来自优质原材料和产品的进口挑战。
三、政策环境分析高纯砷作为半导体材料，其生产和销售受到国家相关法律法规的监管。
例如，半导体产业发展规划（2016-2020年）已经明确了支持半导体材料产业发展的措施，鼓励加强半导体材料技术的研发和创新，加强半导体材料质量的监管，提高半导体材料产业的自主创新能力。
此外，国家环保政策的实施，也将对高纯砷行业产生影响。
随着环保监管力度加强，高纯砷行业必须要加强环保治理，优化生产工艺，达到环保标准，同时也将推动行业的整体升级和转型发展。
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３
４．２低温精馏 砷烷中的Ｃ１１．、１１２、ＣＯ、Ｎ２、０２其沸点都比砷烷要低许多，采用吸附的方法不能将上述杂质除去．从 上述杂质的沸点及蒸气压我们可以看到，它们之间有较 大的相对挥发度，采取低温精馏的方法是可能的，由于 砷烷毒性大，合成起来十分棘手，因此，在精馏塔设计 时要充分考虑上述因素，提高设备投资，增大精馏的回 收率，即采用高效填料增加塔高，采用较低的精馏温度， 降低精馏塔的操作压力，实现整塔在微正压下操作，从 砷烷的—．Ｔ上看，整塔的操作温度维持在一６５＂Ｃ左右， 塔压近似为１．０２ ａｔｍ，因此，采用复叠式双压缩机（上 海冷气机厂，最低致冷达－７０℃），即可实现砷烷的低温 精馏。由于冷机投资较大，且为动设备需日常维修、维 护。俄罗斯则采用液氨作冷源，通过一个马蹄式的黄铜 导冷器，马蹄的一端放在低温容器内，另一端则设置在 塔顶冷凝器上，通过改变低温一端的冷冻面积，从而实 现冷凝器的导热温度，设备十分简单方便，通过低温精
我国超纯砷烷产业化生产技术研究幸
孙福楠
（光明化工研究设计院，辽宁大连甘井子甘北路３４号１１６０３１）
摘要：砷烷是电子气体中用途十分广泛，技术难度非常大的烷类气体。它是一个国家电子气先进与否的重要标 志。超纯砷烷的产业化技术，涉及到砷烷的合成、净化、分析检测等诸多的专业，为发展我国ＩＣ产业，尽快实 施超纯ＡｓＨ３产业化技术研究意义重大． 关键词；砷烷；合成；净化；
液相
＜１００ ＜２５ ＜１０ ＜１０ ＜ｌＯ ＜１０ ＜１０ ＜５ ＜１００ ＜１０ ＜１０ ＜１０ ＜５ ＜１００ ＜１０
＜１０
（１０。９） ＜１００ ＜１００ ＜１００ ＜１００ ＜１００ ＜１００ ＜１００
＜５０ ＜５０ ＜５０ ＜５０ ＜５０ ＜５０ ＜５０
Ｎ２ ０２ Ｃ也
ｃ０ ＣＩＩ‘
＜５ ＜２ ＜１ ＜０．５
６．４Ｎ （１０呻）
Ａｒ ６Ｎ
砷烷中金属离子含量
单位：１０１
ＭＯＣＶＤ级
５．８Ｎ（１０｛） ＜１ ＜１ ＜１ ＜Ｉ ＜０．５ ＜１ ＜Ｉ
电子级
５Ｎ（１０｛）
符号
Ｓｂ Ｃｄ Ｃａ Ｃｒ Ｃｏ Ｃｕ Ｇａ Ｇｅ Ｆｅ Ｐｂ Ｌｉ Ｍｇ Ｍｎ Ｍｏ Ｎｉ Ｋ
气相
＜２５ ＜ｌＯ ＜１０ ＜ｌＯ ＜１０ ＜１０ ＜１０ ＜１０ ＜５０ ＜１０ ＜１ ＜１０ ＜５ ＜１０ ＜１０ ＜ｌ ＜１ ＜１０ ＜１０ ＜１０ ＜１０
Ｃ３ＩＩＩ 耵ＩＣ Ｐｌｈ Ｈ２０ Ｇｅ｝Ｉ． ＳｉＨ．
＜ｌ ＜５０ ＜１００ ＜５０ ＜１００ ＜１００ ＜１００ ＜５０ ＜１００ ＜２ ＜０．５ ＜２ ＜３
Ｓｅ
Ｓｉ Ｎａ
Ｓｎ
Ｚｎ
＜１００ ＜１０ ＜１０ ＜３００ ＜５０
４
５安全与防护
砷烷是可燃性气体，它与空气或氧气相混，要形成爆炸性气体，其爆炸范围为０．８＂－－９８９６，若有水 的存在能助长砷烷的起火能力。同时它又是剧毒气体，其允许值仅为０．０５，直接危害生命的浓度为６ｐｐｍ， 它为溶血性毒气。中毒症状为：呕吐、头痛、头晕、呼吸困难、尿血等；重者要危害肝脏、肾、脾、肺， 砷烷中毒症状见下表 砷烷中毒浓度与症状
ｍ３衄
４８℃，１０１ ３２５ｉｄａ）：２１４ ３６ｕｍ￡
０４腓ｇ・Ｋ）熔化热：（－】１６９℃，３Ｈａ）：１５
牯度：（Ｏ℃．１０ｌ 火灾程度｝中等
０７眦ｇ
ｋＰａ）：００１０３４ｗ，（ｍ－Ｋ）
３２５ ｋＰａ）：Ｏ ０１４６８ｍＰａ－ｓ
摩尔体积：２２
砷烷的压缩系数
３９ Ｌ／ｍｏ｜
目ｌ■烷∞饱目燕气Ⅱ目ａ度美％
２砷烷物化特性
分子量：７７．９４６ 熔点（１０１．３２５ｋＰａ）：．１１３．５℃
‘国家资金重点支持课题
１
临界压力
６６８７ ５ ｋＰａ
—１１６ ９℃ ３
沸点（［０１．３２５ｋＰａ）：．６２ ５℃ 临界温度：
ｇ／Ｌ
６９
三相点
９９ ９℃
气体密度：（１大气压，２６＂Ｃ）：３
液体密度（正常沸点）：Ｉ
气化热：（一６２
序号
ｌ ２
浓度
３．１ ｐｐｍ ６．２５ ｐｐｍ １５．５ ｐｐｍ
２５０
ｐｐｍ
中毒程度 长时间吸入引起中毒
３０＿哪Ｏ分钟内就有危险
３０一６０分钟内急性中毒致死或慢性致死 ３０分钟内死亡 急性死亡
３ ４
２
１５５０ ｐｐｍ
由于砷烷的剧毒性，因此，在选择厂址时，应在周边无居民，且通风良好的地方。在砷烷的生产厂 房内安装报警、通风等相关设施，所用的装置最好采用双环管，装置配有可移动的部件，所有的放空气 必须经过解毒装置。鉴于国产阀门的质量现状，建议采用质量可靠的进口阀门，在系统设计上时刻牢记 安全第一的方针，在系统万一发生问题的情况下，能够心中有数科学处理，以防不测。 光明院在原湿法解毒的基础上。根据国内Ａｓ如、ＰＨａ、Ｂ２｝１６、ＧｅＨ４、Ｓｉ儿气体的特点，又研制出干法 解毒装置，－该装置己成功应用于北京航空大学，北京半导体所，厦门大学等ＭＯＣＶＤ工艺上。
６９幽Ｌ
３１２１
相对空气密度（２０＂Ｃ，１０】．３２５ ｋＰａ，空气＝１）：２ 气液窖积比：（１ ５℃．１００ｋＰａ）：５０２ Ｌ几
比热容：（气体，２５Ｖ，１０１ 导热系数：（Ｏ℃，１０ｌ 可燃范围：０ ８～９８％ 危险品等级：极度
３２５ ３２５ ｋＰａ）：４９４
比窖；（２１ １℃，１０］０２５ ＩｃＰａ）：Ｏ
３砷烷的合成
砷烷是不能由砷元素同氢气直接合成。采用砷化物水解制各砷烷．产率不仅取捷于砷化物中正电性 元素的性质，而且取决于采用何种分解剂．在水中反应生成砷烷的产宰可在１４％～８６％范围内变化，相
似的反应也可在｛瘦氨中进行．当用？４｝１．Ｂｒ在液氪中分解Ｍ酣ｓ：时，砷烷产率为２５％，分解ＮａｓＡｓ时产率
图３低温精馏装置
馏，塔顶放空，将轻组分杂质Ｎｚ、１１２、０２、ＣＯ、ｃｏｚ、ｃＨ．、
眦有效除去。
４．３深度化学净化 砷烷中的０２、Ｈ，Ｏ是极度有害的杂质，采用常规的净化工艺都难以将其降到１０｛水平，在产业化中 我们拟采用当今世界最新净化方法，来脱除砷烷中的痕量“０２”、“ＨｚＯ”杂质，此项技术在国内已实现吨 级砷烷的净化，净化效果十分良好，光明院在引进该技术后，通过攻关，克服原技术的不足，通过活性 物的有效载带，使净化效果更加完美，因此，能够将砷烷纯度提高到６Ｎ以上。该技术的核心是采用一 种活性极高的物质在催化作用下即可同“０２”、“｝｛２０”反应，即可达到净化效果。目前日本等国家都有此 方面的报道。 美国ＡＰ公司砷烷指标 组分
的目的，实现砷烷中的含水量小于０．１×１０一（Ｖ／Ｖ）。吸附器内配有冷却水盘管，目的是为了在垫气时 降低吸附热，防止发生非吸附现象，提高吸附剂的吸附效果，必要时要将低温精馏的回收冷量引入吸附
器内。如果第一级吸附净化达不到效果，轻则造成精馏塔发生器“冰塞”造成堵塞外，重则将深度净化 的化学活性物质损耗殆尽，最终导致砷烷中０２、Ｈ：０超标。
砷烷及其中的杂质物化特点，在产业化生产工艺，采取吸附——低温精馏——深度化学净化相结合的方
法，进行砷烷的深度净化。 ４．１吸附
采用１３ｘ—５Ａ．ｑＡ串联的净化方式，充分发挥每种吸附剂在吸附容量与深度的特点，有效除去砷烷
中的ＩＶ）、Ｃ０２等极性的杂质分子，在再生方式上为提高吸附剂的吸附活性。除保留传统的Ｎ２吹洗外， 在过程中还要采取用纯氢气进行吹扫，同时提高吸附剂的吸附活性，最后用高纯Ｈｅ吹扫，伴以真空泵 抽空，最后采用扩散泵抽空。如此是为了提高整个吸附床的再生效果，最终达到吸附深度除Ｈ２０等杂质
图２砷烷的合成装置
总之，上述三种经典的合成工艺，都有各自的特点，究竟采用哪 种方式应根据安全、纯度、经济及各单位的专业特点而定，３．１和３．２ 为日常较为采用的方法。
４
ＡｓＨ。的净化
无论采取上述合成方法的那种，ＡｓＨ。原料中含有比ＡｓＨａ“重”的重组分，如：ＨｚＯ、金属盐，比
ＡｓＨ。“轻”的轻组分，如：Ｈ２、Ｑ、Ｎ２、ＣＨ。等。采取单一的净化方法很难生产出超纯的砷烷产品。根据
石英管内，再把一定量的金属＾ｓ放入另一瓷盘内，将该盘放八石英管的另一头，通氪气将空气置换干
２
净后，将放入锌的一端加热到７００＇Ｃ以后，再将有砷的另一头加热到３００－－－５００＂Ｃ，此时，砷蒸气就同锌 发生合成反应，生成Ｚｎ。Ａｓ２。将此原料同稀ＨＣＩ或稀ＨｚＳ０４反应．即产生ＡｓＨ３，该ＡｓＨ，含有＆Ｏ、０２、Ｎ２、 Ｈ２、ＰＩｌ３等杂质，由于该法工艺较为简单、经典、成熟，因此，在ＡｓＨ。合成时优先采用此工艺，在产业 化生产中ＺｍＡｓｚ的合成，可在金属高温反应器内完成，反应器可采用置换与抽空的方法置换空气。 ３．２氢化铝锂还原法
这条工艺西方国家时常采用，反应转化率较高。两种反应原料在市场上为常见化药，原料乙醚也十 分易得，也是一种经典的化学合成，但所用的ＬｉＡＩＨ４化学活性较强，在储存和使用时应避免潮气，否 则失去化学活性，该合成在Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７６３８６（１９５４）一文中有较详细的论述，生成的ＡｓＨ。中含有 Ｈ２０、０２、Ｎ２、Ｐ｝１３、ＧＨｓＯＣ２如等杂质。 ３．３砷化钠同溴化氨反应
１前言
超纯砷烷是光电子、微电子重要的原材料，它也是有机合成、标准气制备的重要化学物质。在ＩＣ 制造中，超纯砷烷是极为重要的Ｎ型掺杂剂，在外延和离子注入工艺中起着十分关键的作用，化合物
半导体材料，ＧａＡｓ是通过Ｇａ・ＡｓＨ３—ｐＨ厂—ＨＣ卜－Ｈ２进行气相外延而生成的，近几年世界能源十分紧
缺，太阳能电池将发挥巨大的作用。在太阳能电池的制造过程中也需要大量高品质的砷烷。电子气是 ＩＣ、ＬＥＤ制造的重要“源”性材料，没有优质的电子气体，就没有现代化的ＩＣ产业，而砷烷是电子气 体中的“王中王”，由于ＡｓＨ３易燃、易爆、剧毒，纯度要求极高，因此，ＡｓＨ３从合成到净化等诸多环 节技术难度极大，也正因如此，ＡｓＨ３在国际的售价一直居高不下，由于它可应用于敏感国防材料的制 造，因此。ＡｓＨ３也属于高度禁控化学品。 我国ＩＣ发展异军突起，是世界晶园的加工基地，每年需要大量的优质高纯砷烷，由于我国目前难 以实现砷烷的国产化，因此，给下游产业（ＩＣ业）带来不小的麻烦，为了确保我国微电子健康、稳定、 可持续发展，尽快开展超纯砷烷的研究显得十分迫切。 发达国家受ＩＣ业的拉动，砷烷的发展水平极高，以美国ＡＰ公司的Ｓｏｌｒａｔｒｏｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ为代表的 气体公司，生产的砷烷分为四个级别，最高纯度达到６．４Ｎ，电子级砷烷也达到４Ｎ。俄罗斯尽管电子气 体在世界不属项级水平，但依仗其雄厚的化工、电子基础，对砷烷、磷烷的合成、净化技术进行了十分 细致的研究，其发明的方法对有效除去烷类电子气体中的有害杂质“０２”、“Ｈ２０”十分有效。 我国早在８０年代，也有少数单位进行过砷烷的合成净化技术研究，由于受市场及体制因素的制约， 其产品纯度仅能达到４Ｎ，但产量很小，属制备级水平。时至今日，国外大量电子气体蜂拥我国市场， 目前仅有为数不多的厂家能够提供原料级砷烷。根据我国未来ＩＣ产业的发展走向，以及国际电子气市 场的新特点，结合我国２０多年的特气发展经验，在我国各政府部门的支持下，适时开展超纯ＡｓＨ３的 产业化技术研究，实现国产ＡｓＨ３的产业化生产是极为现实的，本文从砷烷的合成、精馏、超纯净化环 节对产业技术进行论述，旨在引起国内同行的共鸣，共同推动我国电子气体的深层次发展，从而带动其 它烷类气体如：ＰＨ３、Ｂ２Ｈ６、Ｓｍ４的国产化。