Verfahren zum extremen Reinigen von Halogeniden, welche mit Wasser
ein Gel bilden, vorzugsweise des Germaniums, Siliziums oder anderer Halbleiter In
der Hauptpatentanmeldung ist ein Verfahren zum Reinigen von Halogeniden, welche
vorzugsweise als Ausgangsprodukt zur Gewinnung von in Halbleiteranordnungen, beispielsweise
Richtleitern, Transistoren, Fieldistoren, Heißleitern, Varistoren, mit oder ohne
Vorspannung betriebenen Fotozellen, magnetisch und/oder elektrisch beeinflußbaren
Widerständen od, dgl., als Grundsubstanz oder als Zusatzstoff Verwendung finden,
vorzugsweise Silizium- oder Germaniumhalogeniden, beschrieben, dessen wesentliches
Merkmal darin besteht, daß das zu reinigende, mit Wasser ein Gel bildende Halogenid
durch Zugabe kleinster Mengen Wassers teilweise hydrolysiert wird. Das Wasser kann
dabei vorzugsweise in Form von feuchtem Filterpapier oder Zellulosepulver zugesetzt
werden, mit welchem das Halogenid durchgeschüttelt wird.Process for the extreme cleaning of halides, which with water
Form a gel, preferably of germanium, silicon or other semiconductors In
of the main patent application is a method for purifying halides, which
preferably as a starting product for obtaining in semiconductor arrangements, for example
Directional conductors, transistors, fieldistors, NTC thermistors, varistors, with or without
Pre-tension operated photocells, magnetically and / or electrically controllable
Resistors or the like are used as a basic substance or as an additive,
preferably silicon or germanium halides, described, its essentials
The characteristic is that the halide to be purified forms a gel with water
is partially hydrolyzed by adding tiny amounts of water. The water can
added preferably in the form of moist filter paper or cellulose powder
with which the halide is shaken.
Gemäß der Erfindung läßt sich dieses Verfahren noch dadurch intensivieren
und abkürzen, daß der Hydrolysevorgang bei erhöhter Temperatur, insbesondere nahe
beim Siedepunkt, durchgeführt wird. Die Reaktion erfolgt dadurch so rasch, daß sofort
mit der fraktionierten Destillation des Halogenids begonnen werden kann, ohne daß
dieses von dem am Papier haftenden Hydrolyseprodukt getrennt werden muß. :Nach,
dem Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung war vorgesehen, daß eine Destillation
erst anschließend nach Entfernen der durch die partielle Hydrolyse entstandenen
Gele, z. B. durch Filtration, eine solche Destillation oder Fraktionierung des gereinigten
Halogenids durchgeführt werden sollte.According to the invention, this process can be intensified in this way
and abbreviate that the hydrolysis process at elevated temperature, especially close
at the boiling point. The reaction is so rapid that it is immediate
with the fractional distillation of the halide can be started without
this must be separated from the hydrolysis product adhering to the paper. :To,
the process according to the main patent application was intended to be a distillation
only then after removal of the partial hydrolysis
Gels, e.g. B. by filtration, such distillation or fractionation of the purified
Halide should be carried out.
Dadurch, daß gemäß der Erfindung die partielle Hydrolyse, insbesondere
der Ausschüttelvorgang, bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird, tritt eine Erhöhung
der Reaktionsgeschwindigkeit ein. Hierdurch werden höhere Reinheitsgrade in kürzerer
Zeit erzielt, und außerdem wird ein Arbeitsgang und das Einschalten eines besonderen
Gefäßes zur Destillation eingespart.In that, according to the invention, the partial hydrolysis, in particular
the shaking process, carried out at elevated temperature, occurs an increase
the reaction rate. This means that higher degrees of purity become shorter
Time achieved, and also an operation and switching on becomes a special one
Saved vessel for distillation.
Der Reinigungsprozeß wird z. B. mit Whatman-Papierpulver (Standard
Grade) durchgeführt, das bei Zimmertemperatur mit Wasserdampf gesättigt ist. Eine
viermalige Destillation mit Papierzusatz hat sich als günstig erwiesen, wobei jedesmal
etwa je ein Zehntel des Blaseninhalts als Vorlauf und Rückstand verworfen wird.
Für 1 1 Si C14 werden etwa 30 g Papierpulver verwendet, das vor den einzelnen Destillationen
etwa in folgender Abstufung zugegeben wird:
erste Destillation 12 g
zweite ,. 8 g
dritte 6 g
vierte 4 g.
Das Papierpulver wird langsam in kleinen Portionen dem Tetrachlorid unter Umschütteln
zugesetzt, um eine größere Verklumpung bei der Bildung der Kieselsäure zu vermeiden.
Es ist zweckmäßig, die entstandene Suspension vor der anschließenden Destillation
bei angeschlossenem Fraktionieraufsatz noch etwa 15 bis 30 '-\'lin.uten unter totalem
Rückfluß kräftig am Sieden zu erhalten.The cleaning process is z. B. carried out with Whatman paper powder (standard grade), which is saturated with water vapor at room temperature. A four-fold distillation with the addition of paper has proven to be beneficial, each time about a tenth of the contents of the bubble being discarded as forerunner and residue. For 1 1 Si C14, about 30 g of paper powder are used, which is added before the individual distillations in the following increments: first distillation 12 g
second,. 8 g
third 6 g
fourth 4 g.
The paper powder is slowly added to the tetrachloride in small portions with shaking in order to avoid larger clumping during the formation of the silica. It is advisable to keep the resulting suspension vigorously boiling under total reflux for about 15 to 30 minutes before the subsequent distillation with the fractionation attachment attached.
Dadurch konnte eine weitere Verringerung an Donatorsubstanzen gegenüber
dem in der Hauptpatentanmeldung vorgeschlagenen Verfahren erzielt werden.This enabled a further reduction in donor substances compared to
the method proposed in the main patent application can be achieved.