DE908492C

DE908492C - Verfahren zur Herstellung von sehr reinen Germanium- oder Siliciumhalogeniden, die insbesondere als Ausgangsstoff fuer die Gewinnung sehrreinen Germaniums oder Siliciumsfuer Gleichrichter, Transistoren od. dgl. dienen koennen

Info

Publication number: DE908492C
Application number: DES18721A
Authority: DE
Inventors: Georg Rosenberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-08-22
Filing date: 1950-08-22
Publication date: 1954-04-05

Description

Verfahren zur Herstellung von sehr reinen Germanium- oder Siliciumhalogeniden, die insbesondere als Ausgangsstoff für die Gewinnung sehr reinen Germaniums oder Siliciums für Gleichrichter, Transistoren od. dgl. dienen können Es wurde bereits vorgeschlagen. sehr reines Germanium bzw. Silicium, insbesondere für Gleichrichter, Detektoren. Transistoren od. dgl., dadurch zu gewinnen, daß man zunächst Germanium- bzw. Siliciumhalogenide reinigt und aus ihnen dann das Germanium bzw. Silicium gewünschter Reinheit gewinnt. Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Reinigung von Germanium-oder Siliciumhalogeniden @ möglichst einfach, schnell und billig durchzuführen. Das hierfür vorgeschlagene neue Verfahren ist jedoch nicht auf das genannte Anwendungsgebiet beschränkt, obwohl es dort von besonderer Wichtigkeit ist, sondern kann überall dort gut angewendet werden, wo reine Silicium-oder Germaniumhalogenide, insbesondere ihre Tetrabromide, gewünscht werden.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, das zunächst noch verunreinigte Halogenid des Germaniums oder Siliciums in einem zweckmäßig organischen Mittel zu lösen, das mindestens einen Teil der im Halogenid enthaltenen Verunreinigungen nicht löst und anschließend die Lösung von den ungelösten Verunreinigungen, z. B. durch Filtration, zu trennen und das Halogenid durch Abtrennung des Lösungsmittels, z. B. auch durch Destillation, zu gewinnen. Als organische Lösungsmittel haben sich gut bewährt: Petroläther, Benzol, Toluol u. ä. Stoffe. Bei Germaniumtetrabromid hat sich z. B. Petroläther besonders hervorgetan, jedoch können auch andere Lösungsmittel verwendet werden, wenn z. B. andere Halogenide des Siliciums oder besondere Verunreinigungen dies erfordern.
Die entsprechend dem Kennzeichen der Erfindung gereinigte Halogenidlösung kann gemäß der weiteren Erfindung vor der Weiterverarbeitung auf Halogenid durch Abtrennung des organischen Lösungsmittels mit einer Säure, z. B. mit konzentrierter Schwefelsäure, Essigsäure oder einer ähnlichen Säure, vermischt werden, in der das Halogenid' nicht oder nur wenig löslich ist, die in der Lösung gegebenenfalls noch enthaltenen Verunreinigungen aber löslich sind oder mit der Säure Verbindungen eingehen. Danach erfolgt dann eine Trennung der Halogenidlösung von der Säure. Auf diese Weise ist eine weitere Trennung und Reinigung möglich. Auch hier sind die Säuren wieder dem Halogenid und den Verunreinigungen entsprechend zu wählen; für in Petroläther gelöstes Germaniumtetrabromid ist z. B. Essigsäure oder Schwefelsäure als Extraktionsmittel empfehlenswert.
Man verfährt also z. B. bei der Reinigung von Germaniumtetrabromid folgendermaßen: Das von überschüssigem Brom befreite Germaniumtetrabromid wird in Petroläther gelöst und von den hierbei ausfallenden Verunreinigungen durch Filtration getrennt. Anschließend wird die Lösung in einem Scheidetrichter, möglichst unter Kühlung mit Essigsäure oder Schwefelsäure, extrahiert, die sich hierbei meistens gelblich verfärbt. Die das Germaniumtetrabromid enthaltende Petrolätherschicht im Scheidetrichter wird dann von der Essigsäure getrennt und durch Destillation vom Petroläther befreit.
Je nach dem verlangten Reinheitsgrad sind dieser Reinigungsvorgang bzw. einzelne seiner Verfahrensschritte ein- oder mehrmals durchzuführen. Das so gewonnene Germaniumtetrabromid kann dann in an sich bekannter Weise durch Hydrolyse in Germaniumdioxyd übergeführt und anschließend zu Germanium reduziert werden, das nun den gewünschten für Richtleiter mit mindestens einigen Volt Sperrspannung notwendigen Reinheitsgrad besitzt. Durch sorgfältige Durchführung des obengenannten Verfahrens können aber auch Reinheitsgrade für Sperrspannungen über 2o Volt und, wenn gefordert, über ein oder mehrere hundert Volt erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von sehr reinen Germanium- oder Siliciumhalogeniden, die insbesondere als Ausgangsstoff für die Gewinnung sehr reinen Germaniums oder Siliciums für Gleichrichter, Transistoren od. dgl. dienen können, dadurch gekennzeichnet, daß das Halogenid des Germaniums bzw. Siliciums in einem zweckmäßig organischen Lösungsmittel gelöst wird, das mindestens einen Teil der im Halogenid enthaltenen Verunreinigungen nicht löst, und daß anschließend die Lösung von den ungelösten Verunreinigungen, z. B. durch Filtration, getrennt und das Halogenid durch Abtrennung des Lösungsmittels, z. B. durch Destillation, gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die das Halogenid enthaltende Lösung vor der weiteren Verarbeitung auf Halogenid durch Abtrennung des organischen Lösungsmittels mit einer Säure vermischt wird, in der das Halogenid nicht oder nur wenig löslich ist, die in der Lösung gegebenenfalls noch enthaltenen Verunreinigungen aber löslich sind oder mit der Säure Verbindungen eingehen, und daß dann die Lösung des Halogenids von der Säure getrennt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2 zur Herstellung sehr reinen Germaniumtetrabromids, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Petroläther verwendet wird.
4. Verfahren zur Herstellung sehr reinen Germaniumtetrabromids nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure Essigsäure oder Schwefelsäure verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorreinigung durch Lösung des Halogenids in einem organischen Lösungsmittel und/oder die Reinigung der Lösung durch Zusatz von Säure entsprechend dem angestrebten Reinheitsgrad des Elements wiederholt wird.