Методы получения мышьяка и его соединений высокой степени чистоты.

Общее содержание примесей в мышьяке используемом для синтеза арсенида индия, не должно превышать 1×10-5%, суммарное содержание селена и теллура должно быть < 1×10-6% каждого в отдельности.

Наиболее перспективными технологиями очистки мышьяка являются хлоридная и гидридная с получением промежуточных высоко чистых продуктов треххлористого мышьяка или гидрида мышьяка. Хлоридная схема получения чистого мышьяка включает:

· хлорирование металлического мышьяка хлором или взаимодействие трехокиси мышьяка с соляной кислотой;

· очистку трихлорида мышьяка ректификацией;

· восстановление очищенного трихлорида мышьяка водородом до компактного металлического мышьяка.

Перед ректификацией треххлорида мышьяка проводят сорбционную очистку.

Для получения особо чистых гидрида мышьяка и элементарного мышьяка используется гидридная схема. Гидридная технология мышьяка имеет ряд преимуществ:

· содержание мышьяка в гидриде выше, чем в любом другом соединении;

· разложение гидрида мышьяка происходит при невысоких температурах и отсутствует необходимость в восстановлении;

· гидриды имеют малую реакционную способность по отношению к конструкционным материалам при температурах синтеза и очистки.

Недостатками гидрида мышьяка являются высокая токсичность и взрывоопасность.

Гидридная технология очистки мышьяка состоит из следующих этапов:

· синтез арсенида металла II группы;

· гидролиз арсенида с получением арсина;

· очистка арсина сорбцией;

· вымораживание и ректификация;

· разложение арсина до металлического мышьяка.

Мышьяк, полученный по приведенным схемам, с успехом используется для синтеза арсенида индия. Кроме того, треххлористый мышьяк находит широкое применение для нарашивания эпитаксиальных слоев арсенида индия.

Эпитаксиальное наращивание арсенида индия из газовой фазы.

Газотранспортные процессы, в основе которых лежат обратимые химические реакции, широко применяются для получения эпитаксиальных структур полупроводниковых соединений А3В5. Основными достоинствами процесса получения эпитаксиальных слоев арсенида индия из газовой фазы в проточной системе являются:

· простота конструктивного оформления процесса;

· низкое пересыщение вещества над растущим кристаллом;

· сравнительно невысокие температуры кристаллизации, возможность предотвращения загрязнения материалом контейнера;

· возможность управления процессом роста изменением скорости потока и концентрации транспортирующего агента;

· широкие возможности легирования слоев различными примесями;

· возможность автоматизации процесса;

· осуществление непрерывного процесса;