Claims (17)
1. Способ очистки галлия, включающий отделение примесей от сырья галлия, содержащего примеси, в котором осуществляют постепенную кристаллизацию сырья галлия, находящегося в жидком состоянии внутри емкости, при перемешивании, так что диаметр трубообразной границы кристаллизации постепенно продвигается от внутренней стенки емкости к центру емкости, при этом диаметр трубообразной границы кристаллизации уменьшается, и отделяют жидкую фазу, оставшуюся в центральной части емкости, от кристаллической фазы до того, как произойдет кристаллизация всего сырья внутри емкости.1. A method of purifying gallium, comprising separating impurities from gallium raw materials containing impurities, in which the gallium raw materials in a liquid state are gradually crystallized inside the vessel with stirring, so that the diameter of the tube-shaped crystallization boundary gradually moves from the inner wall of the vessel to the center of the vessel, the diameter of the tube-shaped crystallization boundary decreases, and the liquid phase remaining in the central part of the vessel is separated from the crystalline phase before crystallization occurs tion of all raw materials inside the tank.
2. Способ очистки галлия по п. 1, в котором перемешивание осуществляют посредством магнитного поля. 2. The method of purifying gallium according to claim 1, in which the mixing is carried out by means of a magnetic field.
3. Способ очистки галлия по п. 1 или 2, в котором перемешивание осуществляют посредством магнитного поля таким образом, что создают круговой поток в жидкой фазе в направлении вдоль окружности. 3. The method of purification of gallium according to claim 1 or 2, in which the mixing is carried out by means of a magnetic field so as to create a circular flow in the liquid phase in the direction along the circumference.
4. Способ очистки галлия, включающий отделение примесей от сырья галлия, содержащего примеси, в котором осуществляют поэтапную кристаллизацию сырья галлия, находящегося в жидком состоянии внутри емкости, при перемешивании, так что диаметр трубообразной границы кристаллизации постепенно продвигается от внутренней стенки емкости к центру емкости, при этом диаметр трубообразной границы кристаллизации уменьшается, отделяют жидкую фазу, оставшуюся в центральной части емкости, от кристаллической фазы до того, как произойдет кристаллизация всего сырья внутри емкости, и после расплавления кристаллической фазы внутри емкости, повторяют вышеописанные этапы способа. 4. A method of purifying gallium, comprising separating impurities from gallium raw materials containing impurities, in which stage-by-stage crystallization of gallium raw materials in a liquid state inside the vessel is carried out with stirring, so that the diameter of the tube-like crystallization boundary gradually moves from the inner wall of the vessel to the center of the vessel, the diameter of the tube-shaped crystallization boundary decreases, the liquid phase remaining in the central part of the vessel is separated from the crystalline phase before crystallization occurs of all the raw materials inside the vessel, and after the crystalline phase is melted inside the vessel, the above steps of the method are repeated.
5. Способ очистки галлия по п. 4, в котором часть твердой фазы сохраняют в качестве затравочного кристалла на внутренней стенке емкости при расплавлении кристаллической фазы. 5. The method of purifying gallium according to claim 4, in which part of the solid phase is stored as a seed crystal on the inner wall of the vessel during melting of the crystalline phase.
6. Устройство для очистки галлия, содержащее емкость с цилиндрической внутренней стенкой, зону охлаждения, примыкающую к наружной периферической поверхности емкости, зону нагрева, размещенную на внутренней стороне внутренней стенки емкости, отсасывающую трубку, установленную в центральной части емкости, магнитную мешалку, размещенную в нижней части емкости. 6. A device for cleaning gallium containing a container with a cylindrical inner wall, a cooling zone adjacent to the outer peripheral surface of the container, a heating zone located on the inner side of the inner wall of the container, a suction tube installed in the central part of the container, a magnetic stirrer located in the lower parts of the tank.
7. Устройство для очистки галлия, содержащее емкость с цилиндрической внутренней стенкой, зону охлаждения и зону нагрева, примыкающую к наружной периферической поверхности емкости, отсасывающую трубку, установленную в центральной части емкости, и магнитную мешалку, размещенную в нижней части емкости. 7. A device for cleaning gallium containing a container with a cylindrical inner wall, a cooling zone and a heating zone adjacent to the outer peripheral surface of the container, a suction tube installed in the Central part of the tank, and a magnetic stirrer located in the lower part of the tank.
8. Устройство для очистки галлия по п. 7, в котором зона охлаждения и нагрева выполнена с возможностью попеременной подачи через нее холодной и горячей воды. 8. The device for cleaning gallium according to claim 7, in which the cooling and heating zone is configured to alternately supply hot and cold water through it.
9. Устройство для очистки галлия по любому из пп. 6-8, в котором зона нагрева размещена в нижней части емкости и на наружной периферии отсасывающей трубки. 9. A device for cleaning gallium according to any one of paragraphs. 6-8, in which the heating zone is located in the lower part of the tank and on the outer periphery of the suction tube.
10. Устройство для очистки галлия по любому из пп. 6-9, в котором средство для сохранения затравочного кристалла размещено на внутренней стенке емкости или вблизи этой внутренней стенки. 10. A device for cleaning gallium according to any one of paragraphs. 6-9, in which the means for storing the seed crystal is placed on the inner wall of the container or near this inner wall.
11. Высокочистое сырье Ga, предназначенное для получения сложного полупроводника, которое имеет разность ΔC = |Σ An-Σ Bn| равную 5 атомн. млн. долям или ниже, когда это сырье подвергают тестированию в соответствии со "Способом тестирования Ga с концентрированными примесями", где Σ An представляет собой суммарное количество компонентов, содержащихся в пробе Ga с концентрированными примесями, причем компоненты представляют собой, по меньшей мере, один элемент из компонентов группы А, выбираемых из группы, состоящей из В, Na, Mg, К, Са, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Сu, Zn, Cd, Au, Hg, Pb и Bi; a Σ Bn представляет собой суммарное количество компонентов, содержащихся в пробе Ga с концентрированными примесями, которые представляют собой, по меньшей мере, один элемент из компонентов группы В, выбираемых из группы, состоящей из F, Si, S, Cl, Ge, Se, Sn и Те, а "Способ тестирования Ga с концентрированными примесями" включает следующие этапы использование устройства для очистки галлия, содержащего емкость с цилиндрической внутренней стенкой, изготовленной из листа стали марки SU304 толщиной 3 мм и имеющей покрытие из фторполимера толщиной 0,3 мм на внутренней стенке, причем емкость имеет внутренний радиус 60 мм и высоту 40 мм, зону охлаждения, примыкающую к наружной периферии емкости, отсасывающую трубку, установленную в центральной части емкости, и магнитную мешалку, размещенную в нижней части емкости, заполнение емкости сырьем Ga в жидком виде в таком количестве, чтобы оно равнялось 30 мм по высоте внутренней части емкости, при этом продувают пространство внутри емкости инертным газом, получение пробы Ga с концентрированными примесями посредством создания кругового потока, вращающегося со скоростью 100 ± 10 об. /мин. , из жидкого сырья Ga, поддержания температуры жидкого сырья Ga на уровне 29,6 ± 0,5oС и пропускания холодной воды при температуре 5oС через зону охлаждения, для обеспечения прогрессирующей кристаллизации жидкости от внутренней стенки емкости в направлении центральной части емкости с такой скоростью кристаллизации, что кристаллизация всей жидкости происходит в течение 60 ± 5 мин, и отбора пробы жидкой фазы через отсасывающую трубку, когда радиус оставшейся жидкой фазы становится равным 20 мм.11. High-purity raw materials Ga, designed to obtain a complex semiconductor, which has a difference ΔC = | Σ An-Σ Bn | equal to 5 atomic. million parts or less when this raw material is tested in accordance with the "Method for testing Ga with concentrated impurities", where Σ An represents the total number of components contained in the sample Ga with concentrated impurities, and the components are at least one an element from the components of group A selected from the group consisting of B, Na, Mg, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Au, Hg, Pb and Bi; a Σ Bn is the total number of components contained in the Ga sample with concentrated impurities, which are at least one element from the components of group B selected from the group consisting of F, Si, S, Cl, Ge, Se, Sn and Te, and the “Ga Test Method with Concentrated Impurities” includes the following steps using a gallium purification device containing a container with a cylindrical inner wall made of 3 mm thick SU304 steel sheet and having a 0.3 mm thick fluoropolymer coating on the inside the front wall, and the tank has an inner radius of 60 mm and a height of 40 mm, a cooling zone adjacent to the outer periphery of the tank, a suction tube installed in the Central part of the tank, and a magnetic stirrer located in the lower part of the tank, filling the tank with raw material Ga in liquid form in such an amount that it is equal to 30 mm in height of the inner part of the tank, while the space inside the tank is purged with inert gas, obtaining a Ga sample with concentrated impurities by creating a circular flow rotating with at 100 ± 10 vol. / min , from liquid Ga raw materials, maintaining the temperature of liquid Ga raw materials at a level of 29.6 ± 0.5 o C and passing cold water at a temperature of 5 o C through the cooling zone, to ensure progressive crystallization of the liquid from the inner wall of the tank in the direction of the Central part of the tank with at such a crystallization rate that crystallization of the entire liquid occurs within 60 ± 5 min, and sampling the liquid phase through the suction tube when the radius of the remaining liquid phase becomes equal to 20 mm
12. Сырье Ga для получения сложного полупроводника, по п. 11, в котором сложный полупроводник представляет собой монокристалл GaAs. 12. The Ga feed for producing a complex semiconductor according to claim 11, wherein the complex semiconductor is a GaAs single crystal.
13. Сырье Ga для получения сложного полупроводника, по п. 11, в котором сложный полупроводник представляет собой кристалл GaP. 13. The raw material Ga to obtain a complex semiconductor according to claim 11, in which the complex semiconductor is a GaP crystal.
14. Сырье Ga, для получения сложного полупроводника, по любому из пп. 11-13, в котором Σ An равна 1 атомн. млн. доли, или ниже. 14. Raw materials Ga, to obtain a complex semiconductor, according to any one of paragraphs. 11-13, in which Σ An is 1 atomic. million shares or less.
15. Сырье Ga для получения сложного полупроводника по любому из пп. 11-13, в котором Σ Bn равна 1 атомн. млн. доли, или ниже. 15. Raw materials Ga to obtain a complex semiconductor according to any one of paragraphs. 11-13, in which Σ Bn is 1 atom. million shares or less.
16. Сырье Ga для получения сложного полупроводника, обладающее чистотой 6N, которую получают посредством очистки, проведенной способом очистки галлия по п. 1. 16. The raw material Ga to obtain a complex semiconductor having a purity of 6N, which is obtained by purification carried out by the method of purification of gallium according to claim 1.
17. Сырье Ga для получения сложного полупроводника, обладающего чистотой 7N, которую получают посредством очистки, проведенной способом очистки галлия по п. 1. 17. Raw materials Ga to obtain a complex semiconductor having a purity of 7N, which is obtained by purification carried out by the method of purification of gallium according to claim 1.