Способ получения моноизотопного кремния

Способ получения моноизотопного кремния

Реферат

 

Использование: для получения моноизотопного кремния для электроники. Процесс получения кремния ведут через тетрафторид. Исходный продукт - кварцит нагревают с отвальным гексафторидом урана. Получающийся тетрафторид кремния разделяют на моноизотопы в центральном поле. Моноизотопный тетрафторид кремния восстанавливают аммиаком при температуре ниже 1000^oC, обеспечивается снижение затрат. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии.

Известен способ получения кремния путем взаимодействия кварцита с углеродом, последующим гидрохлорированием и восстановлением водородом силанов при температуре более 1000^oC.

(В. Р. Реньян. Технология полупроводникового кремния. Изд. Металлургия, 1996 г.).

Этот способ отливается высокой энергоемкостью и не позволяет получить моноизотопный кремний, из-за неустойчивости силанов при низких давления.

Цель изобретения является снижение затрат и получение моноизотопного кремния для электроники.

Сущность изобретения заключается в том, что процесс ведут через получение тетрафторида кремния.

Для осуществления способа кварцит нагревают с отвальным гексафторидом урана. Получающийся тетрафторид кремния разделяют на моноизотопы и восстанавливают аммиаком при температуре ниже 1000^oC.

Эта совокупность признаков дает большой эффект и по данным патентно-лицензионного поиска обладает существенной новизной, что доказывает соответствие заявленного технологического решения критерию существенности отличий.

Рассмотрим пример способа получения моноизотопного кремния.

В никелевой или монелевый реактор шнекового типа подают мелкодисперсный кремнезем с крупностью 0,1 - 1 мкм и твердый отвальный гексафторид урана с мольным соотношением 1: 1. Смесь по ходу движения в реакторе нагревают до 700^oC. Образующийся тетрафторид кремния удаляется из реактора и конденсируется в баллоны.

Полученный тетрафторид кремния разделяют на изотопы с массовыми числами 28, 29 и 30 в центробежном поле.

Накопленный в баллоне моноизотопный тетрафторид кремния подают в реактор, футерованный кремнием, через коаксиальную форсунку в смеси с аммиаком при температуре 850 - 900^oC.

Образующийся кремний кристаллизуется на нагретой поверхности реактора, остальные продукты процесса из реактора удаляются.

Граничные условия процесса даны в таблице.

Использование данного способа позволяет получить моноизотопный кремний, необходимый приборостроению и солнечной энергетике.

Формула изобретения

1. Способ получения моноизотопного кремния, включающий взаимодействие кварцита с реагентом, восстановление при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве реагента используют отвальный гексафторид урана, полученный тетрафторид кремния разделяют на изотопы в центробежном поле и образующийся моноизотопный тетрафторид кремния восстанавливают аммиаком с получением моноизотопного кремния.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановление тетрафторида кремния осуществляют при температуре 850 - 900^oC, мольном отношении аммиака к тетрафториду кремния, равном 6 - 8 и времени их контакта 1 - 2 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1