DE1519861A1 - Pure representation of elements and compounds by sublimation - Google Patents

Pure representation of elements and compounds by sublimation

Info

Publication number
DE1519861A1
DE1519861A1 DE1964S0090025 DES0090025A DE1519861A1 DE 1519861 A1 DE1519861 A1 DE 1519861A1 DE 1964S0090025 DE1964S0090025 DE 1964S0090025 DE S0090025 A DES0090025 A DE S0090025A DE 1519861 A1 DE1519861 A1 DE 1519861A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
condensation
temperature
tube
substance
jacket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1964S0090025
Other languages
German (de)
Inventor
Wilhelm Dipl-Chem Dr Manfred
Renner Dipl-Chem Theodor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1964S0090025 priority Critical patent/DE1519861A1/en
Priority to GB1046065A priority patent/GB1075594A/en
Priority to FR8847A priority patent/FR1427409A/en
Priority to BE661023A priority patent/BE661023A/xx
Publication of DE1519861A1 publication Critical patent/DE1519861A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D7/00Sublimation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Description

31ΖΓ.ϋ-::·ί3-8CHUCKERTWERKE Erlangen, don 1^'- ν· '■'οΑ_ 31ΖΓ.ϋ - :: · ί3-8CHUCKERTWERKE Erlangen, don 1 ^ '- ν · ' ■ ' οΑ _

Aktiengesellschaft Werncr-von-Siomena-Str.Aktiengesellschaft Werncr-von-Siomena-Str.

15198311519831

■ "T AS Α°\ Μ, ■ "T AS Α ° \ Μ,

PLA 64/1149PLA 64/1149

Reinstdarstellung· von Kl omen ton und VerbindungenPure representation · of clusters and connections

durch Sublimationby sublimation

/J.; i'.rt beobachtet worden, dal3 gewinne in der Gasphase befindliche atomar» und molekulare Stoffe auf der Oberfläche einer ihnen artfremden Substanz nicht kondensieren, auch wenn die Temperatur der Ooorfiäche unter dem normalen Kondemiationspunkt de;:; betreffenden /:ar;f-jrmifren Stoffe:; auf arteiirenem Material ILe/j-t. Vi-jlmohr erwie; e:; sich als nötift, die Oberfläche bia auf eine weit unter diesen Kondenaationspunkt eventuell unter dom Schmelzpunkt Liegende Temperatur abzukühlen, um eine fortschreitende Konden.sat Lon zu erreichen. Letztere setzt je nach dem Material der Kondensationofläche bei einer bestimmten Temperatur ziemlich scharf ein./ J .; It has been observed that there are gains in the gas phase atomic »and molecular substances on the surface of something alien to them Substance does not condense even if the temperature of the surface is below the normal condensation point de;:; concerned /: ar; f-jrmifren fabrics :; on artefactic material ILe / j-t. Vi-jlmohr erwie; e :; as necessary, the surface bia to one far below these Condensation point possibly below the melting point. Temperature to cool down to achieve a progressive condensation. sat Lon. The latter sets depending on the material of the condensation surface at one a certain temperature quite sharply.

009843/1342009843/1342

vC, KovC, Ko

Unttriaoen ιαλ.711 Atm. 2 νγ,ι satz 3 X*<wUnttriaoen ιαλ.711 Atm . 2 νγ, ι sentence 3 X * <w

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Dio -Zusammenhänge werden durch folgende Gleichung .ausgedrückt:Dio relationships are expressed by the following equation:

NA - NE c NA - Nad A exp(-Ead/kT) N A - N E c N A - N ad A exp (-E ad / kT)

Darin ist:In it is:

N. die Zahl der in der Zeiteinheit auftreffenden Atome bzw.
A Moleküle,
N. the number of atoms or
A molecules,

Ng die Zahl der in der Zeiteinheit abdampfenden Atome bzw.
Moleküle,
Ng is the number of atoms or atoms evaporating in the unit of time.
Molecules,

N , die Zahl der momentan auf der Oberfläche vorhandenen Teilchen,N, the number of particles currently present on the surface,

E * die molare Adsorptionsenergie,
A eine Punktion von T und E ,,
T die absolute,Temperatur und
k die Boltzraannsche Konstante.
E * is the molar adsorption energy,
A a puncture from T and E ,,
T the absolute, temperature and
k is Boltzraann's constant.

Ob die Differenz N. - N„ bei vorgegebener Temperatur gröi3er oder
kleiner al:? Null ist, hängt also von E , ab.
Whether the difference N. - N "is greater or greater at a given temperature
smaller al :? Is zero, so depends on E.

"Arteigen" im Sinne der vorliegenden Ausführungen ist im einfachsten PaILo dor zu kondensierende Stoff selbst. Im weiteren Sinne wird jedoch eine Kondensationsfläche noch als arteigen bezeichnet, wenn der zu kondensierende Stoff auf dieser Kondensationsflächo die gleiche
oder annähernd gleiche molare Adsorptionsenergie E^ hat wie auf einer Fläche, die dem zu kondensierenden Stoff chemisch gleich ist.
"Species" in the context of the present explanations is in the simplest form the substance to be condensed itself. In the broader sense, however, a condensation surface is still referred to as intrinsic if the substance to be condensed is the same on this condensation surface
or has approximately the same molar adsorption energy E ^ as on a surface which is chemically the same as the substance to be condensed.

Bei gegebener Teiichenstromdichte N. und gegebener Adsorptionsenergie E , hängt das Zustandekommen der Kondensation nur von der Temperatur, ab. Bei einer bestimmten Temperatur wird also nach der obengenannten Gleichung die Differenz N. - Np größer als NuLl. Da bei dieser Temperatur eine fortschreitende Kondensation beginnt, wird diese Temperatur "Grenztemperatur für fortschreitende Kondensation" genannt. Die- .-,'· hnnp'L a "!-ο vor A -r \fatur v.:,f■K^d^n^ationaflüche und der des EuWith a given particle current density N. and a given adsorption energy E, the occurrence of condensation depends only on the temperature. At a certain temperature, according to the above equation, the difference N. - Np becomes greater than NuLl. Since progressive condensation begins at this temperature, this temperature is called the "limit temperature for progressive condensation". The- .-, '· hnnp'L a "! -Ο before A -r \ fatur v.:,f■K^d^n^ationafluche and that of the Eu

P - BAD ORIGINAL P - BAD ORIGINAL

kondensierenden Stoffes ab. Wenn der gasförmige Stoff durch rein physikalische Adsorptionskräfte auf der artfremden Oberfläche kondensiert, liegt die genannte Grenztemperatur unter der normalen Kondensationntemperatur. - Treten jedoch irgendwelche chemischen Bindungskräfte hinzu, so erhöht sich die Kondensationstemperatur unter Umständen sehr stark. - Diese Zusammenhänge sind z.B. von H. Mayer erläutert (Physik dünner Schichten, T-:jil II, Wissenschaf ti. Verlags-Ges. Stuttgart 1955, insbesondere S0iton 74 bis 82).condensing substance. If the gaseous substance condenses on the foreign surface due to purely physical adsorption forces, the limit temperature mentioned is below the normal condensation temperature. - However, if any chemical binding forces are added, the condensation temperature may increase very sharply. - These relationships are for example described by H. Mayer (Physics of Thin Films, T-: y il II, knowledge sheep ti publishing Ges Stuttgart 1955, in particular S 0 iton 74 and 82..).

Das Verfahren nach der Erfindung nutzt diese bisher wenig beachtet·? Erscheinung zur Reinigung von atomaren und ohne Zersetzung verdampf- ■ baren oder sublimierbaren chemischen Stoffen aus und zeigt damit einen Weg auf, den Reinigungseffekt b«i einor Kondensation in die feste Phase gegenüber bekannten Reinigungsverfahren merklich zu steigern. Das erfindungsgemäße Sublimationsverfahren ist insbesondere zum Reinigen von Arsen und in ähnlicher Weise .sublimierbaren Elementen geeignet.The method according to the invention uses this little attention so far ·? Appearance for the purification of atomic and without decomposition evaporable or sublimable ■ chemical substances and thus shows a way to reduce the cleaning effect without condensation in the solid phase noticeably increased compared to known cleaning processes increase. The sublimation process of the invention is particular for cleaning arsenic and similarly sublimable elements suitable.

Die Erfindung besteht darin, daß der zu reinigende Stoff an dem reinen Stoff artfremden Kondensationsflächen vorbeigeführt wird, die bis auf die letzte den Verunreinigungen arteigen sind und eine Temperatur oberhalb der Grenztemperatur für die fortschreitende Kondensation des reinen Stoffes haben, und dai3 die letzte Kondensationsflache unterhalb dieser Grenztemperatur gehalten wird.The invention consists in that the substance to be cleaned on the pure Unrelated condensation surfaces, which, except for the last, are specific to the impurities, and a temperature above the limit temperature for the progressive condensation of the pure substance, and that the last condensation surface is kept below this limit temperature.

Es lassen sich nach der Erfindung Metall ο wie Silber, Aluminium, Cadmium, Quecksilber, Zink usw. oder atomare oder molekulare Nichtmetalle, wie Jod, reinigen. Insbesondere können nach dem erfindungngomäßen Verfahren zur Hai bl ei terh-^rsto1. I ung benötigte Stoffe, al hoAccording to the invention, metals such as silver, aluminum, cadmium, mercury, zinc etc. or atomic or molecular non-metals such as iodine can be cleaned. In particular, according to the method according to the invention for shark leaks, rsto 1 . Unnecessary materials, al ho

009 843/1342009 843/1342

B*w __ vC/KöB * w __ vC / Kö

ifif

solche, für die ein extrem hoher Reinheitsgrad erforderlich int, zum Beispiel Arsen, gereinigt worden.those for which an extremely high degree of purity is required, for example arsenic, has been purified.

Von den drei Vorgängen beim bekannten Sublimationsprozeß, der Verdampfung, dem Transport über die Gasphase und der Kondensation int für das erfindungsgemäße Verfahren nur die letztere von Bedeutung und soll daher kurz erläutert werden: Die normale Kondensation gostaltet nich bei der in der üblichen 7/eise durchgeführten Sublimation al:· eine Umkehrung der Verdampfung mit dem einzigen Unterschied, da.i die Dampfdruckverhältnisse entsprechend der niedrigeren Temperatur anders sind. Im Verhältnis dieser Dampfdrucke findet die Kondensation ;;tatt, soweit keine Abweichungen durch Wechselwirkung zwischen dem reinen Stoff und den Beimengungen eintreten.Of the three processes involved in the well-known sublimation process, evaporation, the transport via the gas phase and the condensation int only the latter is important for the process according to the invention and should therefore be briefly explained: The normal condensation occurs not with the usual sublimation al: · a reversal of the evaporation with the only difference that i the Vapor pressure ratios different according to the lower temperature are. The condensation takes place in the ratio of these vapor pressures ;; tatt, as long as there are no deviations due to interaction between the pure Substance and the admixtures enter.

Der Reinigungseffekt durch Sublimation ist bei den entsprechenden bekannten Vorfahren also begrenzt, insbesondere existiert für jede Verunreinigung eine Grenzkonzentration, die durch Sublimation bisher nicht unterschritten werden konnte.The cleaning effect through sublimation is with the corresponding known ancestors are therefore limited; in particular, there is a limit concentration for each impurity that was previously caused by sublimation could not be undercut.

Durch die obengenannte Erscheinung, nämlich der häufig erheblich von der Kondensationstemperatur auf arteigener Unterlage abweichenden Kondensationstemperatur auf artfremder Unterlage, kann der Reinigungseffekt aber wesentlich gesteigert werden. Dazu sind für das erfindungsgemäße Vorfahren die Fälle von Bedeutung, boi denen es sieh um Abweichungen im Sinne einer notwendigen Unterkühlung der Kondensation;"-flächo handelt, wo also eine rein physikalische Adsorption stattfindet .Due to the above-mentioned phenomenon, namely that of The condensation temperature on a different type of surface differs from the condensation temperature on a surface of the same type, but the cleaning effect can be significantly increased. These are for the inventive Ancestors the cases of importance where there are deviations in the sense of a necessary undercooling of the condensation; "- flat acts, where a purely physical adsorption takes place .

0-9843/1342 BAD ORIGINAL0-9843 / 1342 ORIGINAL BATHROOM

νC, KoνC, Ko

Um don in der Gasphase befindliehen verunreinigten Stoff möglichst ungehindert - vor allem ohne Wechselwirkung mit anderen Materialien .durch die Kondensationsapparatur laufen zu lassen, wird gemäi3 der weiteren Erfindung vorgeschlagen, im Kondensationnraum zur Durchführung des Verfahrens ein Vakuum, insbesondere kleiner als 10 Torrr zu erzeugen.In order to allow the contaminated substance in the gas phase to run through the condensation apparatus as unhindered as possible - above all without interaction with other materials, it is proposed according to the further invention to generate a vacuum, in particular less than 10 Torr r, in the condensation chamber to carry out the process .

Mach der Erfindung wird der verunreinigte in der Gasphase befindliche Stoff zunächst an dem reinen Stoff artfremden Flächen vorbeigeführt. Dabei wird die Temperatur der Flächen so gewählt, daß unter den gegebenen Durnpfdichteverhältnisson die normale Kondensationstemperatur des reinen Stoffes zwar unterschritten wird, aber die Temperatur der Kon-'ionsation.'iflachen noch höher ist als die Temperatur für dio fortschreitend e Kondensation des reinen Stoffes, so daß dieser gerade noch nicht ■:hro.-.chi'.'den wird.According to the invention, the contaminated one is in the gas phase First of all, the fabric is moved past the unrelated surfaces of the pure fabric. The temperature of the surfaces is chosen so that below the given Density ratio is the normal condensation temperature of the pure substance is undershot, but the temperature of the con-'ionation.'ifflatten is still higher than the temperature for dio progressively e condensation of the pure substance, so that this just not yet ■: hro .-. Chi '.' Den will.

Fur die genannten Flächen werden die gleichen uder ähnlichen Substanzen ,"-'JW-UhIt, die auch als Verunreinigung im Gasstrom enthalten sind, so da.'.', diese Verunreinigungen auf der für sie arteigenen Unterlage bei der normal on Kondensationstemperatur kondensieren. Diejenigen Verunreinigungen, deren Kondensationsternperatur über der obengenannten Grenztenpuratur für fortschreitende Kondensation des reinen Stoffes Liegt, werden also aus der Gasphase des verunreinigten Stoffes ausgeschieden, während der übrige Gasstrom weiter durch die evakuierte Rf-. i nigung:;apparatur läuft.The same uder similar substances, "- 'JW-UhIt, which are also contained as impurities in the gas flow, are used for the surfaces mentioned, so that Impurities whose condensation temperature is above the above-mentioned limit purature for progressive condensation of the pure substance are therefore separated from the gas phase of the contaminated substance, while the remaining gas flow continues through the evacuated Rf- .

Jch! i'--'.!l ich erreicht der Gasstrom eine Fläche, die dem reinen Stoff auch artfremd ist, deren Temperatur aber unter der Grenztempera-I! i '-'.! l i the gas flow reaches an area which is the same as the pure substance is also alien, but whose temperature is below the limit temperature

tur i'<tr for t.ichroi lunde Kondensat ion (Jf;:; reinen Stoffen li^gt, sotur i '<tr for t.ichroi lunde condensation (Jf;:; pure substances li ^ gt, so

0 0 9 8 A 3 / 1 3 A 20 0 9 8 A 3/1 3 A 2

BAD ORFGINALBAD ORFGINAL

b vC/Kö b vC / Kö

U ι «; υ υ ιU ι «; υ υ ι

<i'i!.J letzterer kondensiert. Die letztgenannte Kondensation.; Γ Liic'-io 1-yjnn -nun einer Substanz beistehen, von der der reine? Stoff ohne neu verunreinigt zu werden zu entfernen und damit zu sammeln ist. Γη diesem Sinne kann als Kondonration.5f.Iache für den reinen Stoff z.B. quarzglas geeignet cein.<i'i !. J the latter condensed. The latter condensation .; Γ Liic'-io 1-yjnn -now assist a substance of which the pure? The substance is to be removed and thus collected without being re-contaminated. Γη in this sense can be used as a condensation.5f.Iache for the pure substance, e.g. quartz glass.

V.'-v: itir rhin ist die für ;lori reinen Stoff vorf einher.'.· Kot:den;:-ntior:sf ^ äeh· au er. artfremd für die an den erster on Flächen noch nicht aur- dem Gasstrom ausgeschiedenen Verunreinigungen. D-cnit sich außerdem diese Verunreinigungen nicht auf der für den reinen Stoff vorgesehenen Flüche niederschlagen, ist es zweckmäßig;, dafür Sorge zu tragen, dai3 die Überdeckung dieser Fläche mit dem reinen Stoff nicht zu groß und damit eventuell für die genannten Verunreinirungen arteigen wird. Das kann z.B. dadurch geschehen, daß die Kondensation.^lache für den reiner: Stoff mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch den Kondensationsraum bewegt; wird, derart, da1,* sich der reine Stoff nur in äußerst dünner Schicht auf der Kondon.vitionsflache niederschlägt. Beispielsweise kann dazu eine Scheibe vorgesehen sein, die sich so um ihre Achse dreht, daß stets ein Teil ihrer Fläche in den Kondonrationsraum hineinragt und ein anderer Teil in einen Raum, in dem der reine Stoff ."•■■sammelt wird. Im ersten Raum schlägt eich dann vier reine Stoff auf der Scheibe nieder und im zweiten Raum wird dl·· Sohoibe so beheizt, daß der reine Stoff wieder von ihr abdampft.V .'- v: itir rhin is the for; lori pure matter vorf einher. '. · Feces: den;: - ntior: sf ^ äeh · au er. alien to the impurities that have not yet been separated from the gas flow on the first surfaces. In addition, if these impurities are not reflected on the areas intended for the pure substance, it is advisable to ensure that the covering of this area with the pure substance is not too great and thus possibly suitable for the named impurities. This can happen, for example, that the condensation. ^ Pool for the pure: material moves through the condensation space at a constant speed; becomes, in such a way, that 1 , * the pure substance is deposited only in an extremely thin layer on the Kondon.vitionflache. For example, a disk can be provided which rotates around its axis in such a way that part of its surface always protrudes into the condensation space and another part into a space in which the pure substance is collected. In the first space Then four pure substances are deposited on the pane and in the second room the Sohoibe is heated in such a way that the pure substance evaporates from it again.

Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in einer Figur schematisch dargestellt:An example of a device for performing the method according to The invention is shown schematically in a figure:

Kin Mantelrohr 1, insbesondere aus Quarzglas, von z.B. bO cm Länge und 4 cm Durchmesser 1st in der Mitte auf mehr als die Hälfte seinerKin jacket tube 1, in particular made of quartz glass, for example bO cm in length and 4 cm in diameter is at the center to more than half of its

0 0 9 8 4 3/ 1 3420 0 9 8 4 3/1 342

6 _ BAD ORIGINAL 6 _ ORIGINAL BATHROOM

Lange mit einer Heizspirale 2 umwickelt. Im Mantelrohr 1 befindet :uch ein flüssigkeitsgekühltes doppelwandiges Rohr 3, insbesondere aus Quarzglas, dar, fast so lang ist, wie das Mantelrohr. Dan Rohr wird durch die Zuleitungen 8 gekühlt, insbesondere mit Wasser. Auf dem durch die Heizspirale 2 bestrahlten Abschnitt des Rohres 3 ist dieses mit einer Folie 6 belegt. Diese Folie besteht insbesondere aus Metall, z.B. aus Aluminium oder Zink. Das geschlossene Ende des Mantelrohres 1, in dem sich der zu reinigende Stoff 7 befindet, ist in einen Ofen 4 eingesetzt, der eine höhere Temperatur hat als die Heizspirale. Am Mantelrohr 1 befindet sich auch ein Anschlußstutzen zu einer Hochvakuumpumpe, sowie eine luftdicht verschließbare Öffnung (ί sum Einführen des Rohres 3. Der auf dem Rohr 3 abgeschiedene reine Stoff ist mit 10 bezeichnet. - Diese Anordnung kann auch umgekehrt ausgeführt werden, nämlich mit gekühltem Mantelrohr und beheiztem Rohr 3, wobei dann die Folien 6 auf der Innenwand des Manterohres liegen.Wrapped with a heating coil 2 for a long time. In the jacket tube 1 there is also a liquid-cooled double-walled tube 3, in particular made of quartz glass, which is almost as long as the jacket tube. The pipe is cooled by the supply lines 8, in particular with water. On the section of the pipe 3 that is irradiated by the heating coil 2, this is covered with a film 6. This foil consists in particular of metal, for example aluminum or zinc. The closed end of the jacket tube 1, in which the substance 7 to be cleaned is located, is inserted into an oven 4, which has a higher temperature than the heating coil. On the jacket pipe 1 there is also a connection piece to a high vacuum pump, as well as an airtight closable opening ( ί sum insertion of the pipe 3. The pure substance deposited on the pipe 3 is denoted by 10. - This arrangement can also be carried out the other way around, namely with cooled Jacketed pipe and heated pipe 3, the foils 6 then lying on the inner wall of the jacketed pipe.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll am Beispiel der Arsenreinigung erläutert werden: Der Ofen 4 besaß dabei eine Temperatur von 350 G und die Heizspirale 2 eine Temperatur von etwa 275 G. Das Rohr 3 sowie das Metallrohr 1 bestanden aus Quarzglas, und als Folie 6 wurde Aluminium gewählt. Die Kondensation fand im Hochvakuum, kleiner als 10 Torr, statt.The method according to the invention is based on the example of arsenic purification are explained: The furnace 4 had a temperature of 350 G and the heating coil 2 a temperature of about 275 G. The tube 3 and the metal tube 1 consisted of quartz glass, and a foil 6 aluminum was chosen. The condensation took place in a high vacuum, less than 10 Torr.

Die Grenztemperatur für fortschreitende Kondensation int für Arsen auf Quarz bei kleinen Teilchenstromdichten etwa 25 0C Auf Aluminium liegt sie zwar nicht viel höher, aber die geringe Aufheizung der Metallfolie durch Strahlung von der Heizspirale genügt, um eine Kondensation von Arsen auf der Aluminiumfolie zu verhindern. Die Konden-The limit temperature for progressive condensation int for arsenic on quartz with low particle current densities is around 25 ° C. On aluminum it is not much higher, but the slight heating of the metal foil by radiation from the heating coil is sufficient to prevent arsenic condensation on the aluminum foil. The condensate

0Q9843/13420Q9843 / 1342

BAD ORIGINAL vCy BATH ORIGINAL vC y

nation den Arsens findet erst oberhalb des Aluminiums auf dem Quarzrohr 3 (Figur) statt, wo die Grenztemperatur von Arsen auf Quarz unterschritten ist.nation the arsenic can only be found above the aluminum on the quartz tube 3 (figure), where the temperature falls below the limit temperature of arsenic on quartz.

'2,s wurde nachgewiesen, daß auf um das Rohr 3 (Figur) gelegtes Silberund Molybdänblech unter den gleichen Bedingungen ebenfalls keine Arsenabscheidung stattfindet. Auch Bleche dieser Art sind also für das Reinigungsverfahren nach der Erfindung geeignet. Auf einem auf das Quarzrohr 3 (Figur) aufgebrachten Silbercpiegel dagegen scheidet sich Arsen ab, da dieser wegen seiner innigen Berührung mit dem Rohr 3 durch dasselbe stärker gekühlt wird als das nur lose um das Rohr 3 gelegte Silberblech. - Ein oberhalb des durch die Heizspirale 2 (Figur) bestrahlten Abschnitts des Rohres 3 auf dasselbe aufgebrachter Silberspiegel kann also als Kondensationsfläche für den reinen Stoff verwendet werden. 2, it has been proven that under the same conditions no arsenic is deposited on the silver and molybdenum sheet placed around the tube 3 (figure) either. Sheets of this type are also suitable for the cleaning method according to the invention. On the other hand, arsenic is deposited on a silver mirror applied to the quartz tube 3 (figure), since it is more strongly cooled by the same because of its intimate contact with the tube 3 than the silver sheet placed loosely around the tube 3. A silver mirror applied to the same above the section of the pipe 3 irradiated by the heating coil 2 (figure) can thus be used as a condensation surface for the pure substance.

Ss können auch verschiedene auf der Länge des Rohres 3 aufeinander folgende Folien vorgesehen sein, insbesondere solche, die als Verunreinigung in Arsen vorliegen, so daß für diese durch den Unterkühlungseffekt eine Abscheidung hervorgerufen wird. Dies setzt allerdings voraus, daß auf diesen Folien die Grenztemperatur für fortschreitende Kondensation für Arsen nicht zu hoch liegt.Ss can also be different on the length of the tube 3 on top of each other the following films may be provided, in particular those that are present as an impurity in arsenic, so that for them due to the supercooling effect a deposition is caused. However, this continues presupposes that the limit temperature for advancing condensation for arsenic is not too high on these foils.

Als Beispiel für die Wirkung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten Araenreinigung werden zwei Tabellen gegenübergestellt. Es handelt sich um Meßwerte an mehreren Galliumarsenid-Stäben, die aus dem gleichen gereinigten Au3gangsraaterial hergestellt wurden, wobei aber das für das Galliumarsenid in der Tabelle 2 verwendete Arsen einer Nachreinigung gemäß der Erfindung unterworfenTwo tables are compared as an example of the effect of a macaw cleaning carried out according to the method according to the invention. These are measured values on several gallium arsenide rods which were produced from the same purified starting material, but the arsenic used for the gallium arsenide in Table 2 being subjected to a subsequent purification according to the invention

009843/1342009843/1342

. 8 . ßAD ORIGINAL. 8 . ß AD ORIGINAL

ID I a ö D IID I a ö D I

'.vurd-?. - Zu bemerken ist, daß das gesamte Arsen bereits während der gewöhnlichen Reinigung eine normale Sublimation im Wasserstoffstrom iurchiremacht hatte.'.vurd- ?. - It should be noted that all of the arsenic was already consumed during the ordinary cleaning a normal sublimation in the hydrogen stream iurchiremacht.

In den nachfolgenden Tabellen sind angegeben: In Spalte 1 die Stabnummer des Galliumarsenid,'in Spalte 2 die Leitfähigkeit er, in Spalte 3 die Hallkonstante R„t in Spalte 4 die Trägerbeweglichkeit/U und in Spalte 5 die Ladungsträgerkonzentration η. Die in den Spalten 2 bis 5 angegebenen Werte gelten für die Stelle mit der höchsten B ew -'7 /rl i c h k e i t.The following tables indicate: In column 1 the bar number of the gallium arsenide, in column 2 the conductivity er, in column 3 the Hall constant R " t, in column 4 the carrier mobility / U and in column 5 the charge carrier concentration η. The values given in columns 2 to 5 apply to the position with the highest impact.

Tabelle 1Table 1

Gallium und Arsen nach bekannten Verfahren gereinigt und zu Galliumarsenid verarbeitet.Gallium and arsenic purified using known processes and converted to gallium arsenide processed.

Nr.No.

cm)cm)

3 Rh 3 Rh

cm (Asec)cm (Asec)

-1-1

/U
cm (V:;ec
/ U
cm (V:; ec
** 55 ,2, 2 η
cm
η
cm
48004800 55 ,2, 2 • 10• 10 48004800 3939 ,0, 0 . 10. 10 47004700 • 10• 10

4040

4040

300300

120120

120120

1616

Tabelle 2Table 2

Galliumarsenid wie in Tabelle 1, aber mit gemäß der Erfindung nachgereinigtem AroenGallium arsenide as in Table 1, but with post-purified according to the invention Aroen

3434 11 .. 55 165165 342342 56005600 2,2, 24002400 BADBATH 52005200 55 11601160 58005800 22
7,
22nd
7,
250
009843/1
905
250
009843/1
905
5600
6800
5600
6800
44th 15001500 ORIGINAL 6000ORIGINAL 6000

3,8 . 103.8. 10

0,25.' 100.25. ' 10

0,54 · 100.54 x 10

2,5 · 102.5 · 10

0,69 · 10
0,42 · 10
0.69 x 10
0.42 x 10

1616

16 16 1616 16 16

16 1616 16

if 9if 9

I J II J I

'.Yähr^nd das mit nach bekannten Verfahren gereinigte Arsen hergestellte'.Yahr ^ nd the arsenic produced with purified by known methods

ο Galliumarsenid Beweglichkeiten unter 5000 cm /Vsec und Ladungsträger-Konzentrationen über 5 · 10i:> cm"'' aufweist, liegen die entsprechenden ".Vsrto in Tabelle 2 durchweg über 5000 bzw. unter 5 · 10 . Außerdem ist dan Galliumarsenid nach Tabelle 2 hochohmiger und hat eine höhere Hallkonstante als das Galliumarsenid nach Tabelle 1.ο Gallium arsenide has mobilities below 5000 cm / Vsec and charge carrier concentrations above 5 · 10 i:> cm "", the corresponding ".Vsrto in Table 2 are consistently above 5000 or below 5 · 10. In addition, gallium arsenide according to Table 2 is more highly resistive and has a higher Hall constant than gallium arsenide according to Table 1.

Da das Reinigungsverfahren für die Ausgangselemente und das Syntheseverfahren des Galliumarsenid in allen Fällen gleich ist, ergibt sich, daß die Verbesserung der Werte in Tabelle 2 gegenüber Tabelle 1 auf ) die erfindungsgemäße Nachreinigung des Arsens zurückzuführen ist.Since the cleaning method for the output elements and the method of synthesis of gallium arsenide in all cases is the same, it appears that the improvement of the values in Table 2 with respect to Table 1), the post-cleaning according to the invention is due to the arsenic.

7 Patentansprüche
1 Figur
7 claims
1 figure

009843/1342009843/1342

BAD ORtGiNAL - 10 -· ·BAD LOCAL - 10 - · ·

Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Sublimationsverfahren zum Reinigen von chemischen Stoffen, insbesondere Ar3en und in ähnlicher Weise subliniierbaren Elementen durch Kondensation aus der Gasphase, dadurch gekennzeichnet, daß der zu reinigende Stoff an dem reinen Stoff artfremden Kondensationsflächen vorbeigeführt wird, die bis auf die letzte den Verunreinigungen arteigen sind und eine Temperatur oberhalb der Grenztemperatur für die fortschreitende Kondensation des reinen Stoffes haben, und daß die letzte Kondensationsfläche unterhalb dieijer Grenztemperatur gehalten wird.1. Sublimation process for cleaning chemical substances, in particular Ar3s and similarly sublinable elements by condensation from the gas phase, characterized in that the substance to be cleaned on the pure substance is foreign to condensation surfaces is passed, which are specific to the last of the impurities and a temperature above the Limit temperature for the progressive condensation of the pure substance, and that the last condensation surface is below the limit temperature is maintained. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Vakuum gearbeitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in a vacuum is being worked on. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Kondensationsflächen niedriger gewählt wird als die Kondensationstemperatur des reinen Stoffes auf arteigener Un-3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the temperature of the condensation surfaces is chosen to be lower than the condensation temperature of the pure substance on its own , terläge., floor. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahres nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Mitte auf mehr als die Hälfte seiner Länge mit einer Heizspirale (2) umwickeltes Mantelrohr (1), insbesondere aus Quarzglas, vorgesehen ist, daß in das Mantelrohr (1) ein flüssigkeitsgekühltes.doppelwandiges Rohr (3)» insbesondere aus Quarzglas, eingesetzt ist, das fast so lang ist wie das Mantelrohr, daß auf dem durch die Heizspirale (2) bestrahlten Abschnitt des Rohres (3) dieoe3 mit einer oder mehreren4. Device for carrying out the process according to the preceding Claims, characterized in that a heating coil (2) is wound around the middle over more than half of its length Casing tube (1), in particular made of quartz glass, is provided that a liquid-cooled double-walled tube is inserted into the casing tube (1) (3) »in particular made of quartz glass, which is almost as long as the jacket tube that is irradiated on by the heating coil (2) Section of the tube (3) dieoe3 with one or more verschiedenen auf seiner Länge aufeinanderfolgenden Folien (6), ' 009843/134 2different foils (6) following one another along its length, '009843/134 2 BADBATH — ——-~~" vC/Kö- ——- ~~ "vC / Kö ' ft. ''ft.' insbesondere aus Metall, umgeben ist, daß das Mantelrohr (1) mit den geschlossenen Ende, in dem sich der zu reinigende Stoff.(7) befindet, in einen Ofen (4) eingesetzt ist, der eine höhere Temperatur hat als die Heizspirale (2), und daß am anderen Ende des Mantelrohres (1) ein Anschlüßstutzen (5) zu einer Hochvakuumpumpe sowie eine luftdicht verschließbare' Öffnung (9) zum Einführen des Rohrej (3) vorgesehen ist (Figur).in particular made of metal, that the jacket tube (1) with the closed end, in which the substance to be cleaned. (7) is placed in an oven (4) which has a higher temperature has as the heating coil (2), and that at the other end of the jacket tube (1) a connecting piece (5) to a high vacuum pump and an airtightly closable opening (9) for inserting the tube (3) is provided (FIG.). 1 :. Vorrichtung nach Anspruch 4, dahin abgewandelt, daß dan Mantel-} rohr (1) von außen gekühlt und das Rohr (3) von innen beheizt ist, und da:.J die Folien (6) auf der Innenfläche des Mantelrohres aufgebracht rind. 1 :. Device according to claim 4, modified so that the jacket pipe (1) is cooled from the outside and the pipe (3) is heated from the inside, and there :. J the foils (6) are applied to the inner surface of the jacket pipe. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5 zur Durchführung dec Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Kondensationsfläche aus einem Material besteht, von dem r.ich das Kondensat ohne weitere Verunreinigung entfernen läßt, z.B. Glas, insbesondere Quarzglas.6. Device according to claims 4 and 5 for carrying out the method according to claims 1 to 3, characterized in that the last condensation surface consists of a material from which the condensate can be removed without further contamination, for example glass, in particular quartz glass . 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5 zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß7. Device according to claims 4 and 5 for performing the method according to claims 1 to 3, characterized in that die letzte Kondenaationsflache ein Silberspiegel ist.the last condensation surface is a silver mirror. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 001143/1342001143/1342 - 12 -- 12 -
DE1964S0090025 1964-03-14 1964-03-14 Pure representation of elements and compounds by sublimation Pending DE1519861A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1964S0090025 DE1519861A1 (en) 1964-03-14 1964-03-14 Pure representation of elements and compounds by sublimation
GB1046065A GB1075594A (en) 1964-03-14 1965-03-11 The purification of chemical substances by sublimation processes
FR8847A FR1427409A (en) 1964-03-14 1965-03-11 Preparation of high purity elements and compounds by sublimation
BE661023A BE661023A (en) 1964-03-14 1965-03-12

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1964S0090025 DE1519861A1 (en) 1964-03-14 1964-03-14 Pure representation of elements and compounds by sublimation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1519861A1 true DE1519861A1 (en) 1970-10-22

Family

ID=7515500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1964S0090025 Pending DE1519861A1 (en) 1964-03-14 1964-03-14 Pure representation of elements and compounds by sublimation

Country Status (4)

Country Link
BE (1) BE661023A (en)
DE (1) DE1519861A1 (en)
FR (1) FR1427409A (en)
GB (1) GB1075594A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4613485A (en) * 1984-02-17 1986-09-23 Stauffer Chemical Company Pnictide trap for vacuum systems
CN109646987B (en) * 2019-01-10 2024-03-26 合肥百思智能装备有限公司 Continuous feeding and discharging high-vacuum organic micromolecule purifying special equipment

Also Published As

Publication number Publication date
BE661023A (en) 1965-07-01
FR1427409A (en) 1966-02-04
GB1075594A (en) 1967-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2824564C2 (en) Process for manufacturing semiconductor elements such as photodiodes
DE2950846C2 (en) Process for the production of amorphous semiconductor layers
DE1966237B2 (en) Method for increasing the gradient of electrically active impurity concentrations
DE3220683A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AN AMORPHOUS SILICONE LAYER
DE1950126A1 (en) Process for applying insulating films and electronic components
DE2624781C3 (en) Electron-emitting electrode and process for its manufacture
DE2309447A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SEPARATION AND RECOVERY OF NOBLE GASES FROM THE EXHAUST GAS FROM NUCLEAR REACTORS OR THE LIKE
DE1665250C2 (en) Superconductor and method and apparatus for its manufacture
DE69817775T2 (en) METHOD FOR IMPROVING A VACUUM IN A HIGH VACUUM SYSTEM
DE1519861A1 (en) Pure representation of elements and compounds by sublimation
DE3021074C2 (en) Thermal diffusion process for the production of surface layers from Hg 1 - x Cd x Te
DE2253411B2 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING DIRECT HEATABLE HOLLOW BODIES FOR DIFFUSION PURPOSES, CONSISTING OF SEMICONDUCTOR MATERIAL
EP0199844A2 (en) Process and device for separating hydrogen from a substance mixture, especially a gas mixture
DE1547963A1 (en) Process for obtaining photographic images
DE1769452A1 (en) Process for the diffusion of zinc into gallium arsenide
DE3625602A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING LIQUID, RADIOACTIVE ATOMIC
DE3107635A1 (en) CRYSTALLIC BODY MADE FROM MERCURY (II) IODIDE FOR A RADIATION DETECTOR AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A BODY
DE1250049B (en)
DE2125080B2 (en) Process for the production of an electrophotographic recording material
DE1444536C3 (en) Process for diffusion doping a silicon semiconductor crystal
DE2909648A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING RADIOACTIVE TECHNETIUM-99M
DE3441044A1 (en) Process for producing thin-film semiconductor components, in particular solar cells
DE2310465A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING A RADIOACTIVE TRITIUM FILM EMITING BUTTERFLY AND A DETECTOR EQUIPPED WITH IT
DE4305856C2 (en) Process for the production of vacuum-deposited barrier layers for the packaging industry and vapor-deposition material for their production
DE2425286A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING AN ELECTROPHOTOGRAPHIC RECORDING MATERIAL