半导体工业会用液体的氢化物来取代气体的甲锗烷是吗

半导体工业会用液体的氢化物来取代气体的甲锗烷是吗,第1张

甲锗烷在较高温度下时分解为锗和氢气。这种对热不稳定性被用于半导体工业中,即有机金属化学气相沉积法(MOVPE)。由于甲锗烷毒性较大,某些有机锗化合物(如异丁基锗)可以替代甲锗烷,应用于MOVPE中。锗烷作为高纯单质锗的重要来源之一,主要用于半导体,红外技术等方面。采用锗烷制备单质锗具有以下优点:锗烷分解在较低的温度下进行,并具有高的生产能力和高的产量,原始化合物和反应产品具有较小的反应能力,不需要补充试剂。20世纪60年代以前,锗一直是作为重要的半导体材料而被大量采用,95%以上的锗是用于制造半导体器件,以后由于硅材料的崛起,致使锗在半导体领域的用量一落千丈。但锗器件具有其它器件所无法比拟的优越性,锗具有非常小的饱和电阻,几乎无热辐射、功耗极小等优点。红外光学是耗锗最多的领域之一,美国和日本一直把锗烷作为战略储备物资用于军事方面。此外,锗在光纤、催化剂、医药、食品等领域仍然保持着一定的消耗量,还用于电阻温度计等。因此,即使硅材料被广泛使用,锗的生产也是必不可少的,而锗烷分解法是生产高纯锗的最佳方法之一。锗烷还应用于90nm以上CMOS(数码摄像器材感光元件)、无线网络、3G通讯器材半导体元件生产中的外延工艺。另外,锗烷在扩散、离子注入等工序中也多有应用。

锗烷是通式为GenH2n+2的一系列锗与氢的化合物的总称。一般来讲锗烷即指甲锗烷,常温下为有毒、易燃和无色的气体,分子式GeH4。锗烷为无色、剧毒、可自燃、非腐蚀性气体。热稳定性差,160 ~ 180 ℃时锗烷缓慢氧化,大约在280 ℃就能检测到锗烷分解为锗和氢,在350 ℃锗烷几乎全部分解成单质锗和氢气锗烷的自催化性很强,一旦分解形成了金属覆盖膜,就会急剧分解,故其分解爆炸危险性很高。锗烷一般通过化学还原法、电化学反应法、等离子合成法合成,在半导体工业上有重要的用途锗烷为剧毒、可分解爆炸物质,因此对整个生产工艺流程设备材质的选择和处理方面有一定的难度,特别是对反应系统的密闭性和尾气的处理更应该重视。要考虑减少废水、废气排放量,并加强处理,含锗烷的尾气必须经过无害化处理,符合排放标准方能排放。

锗(旧译作鈤)是一种化学元素,它的化学符号是Ge,原子序数是32。在化学元素周期表中位于第4周期、第IVA族。它是一种灰白色类金属,有光泽,质硬,属于碳族,化学性质与同族的锡与硅相近。在自然中,锗共有五种同位素,原子量在70至76之间。它能形成许多不同的有机金属化合物,例如四乙基锗及异丁基锗烷。即使地球表面上的锗丰度是相对地高,但由于很少矿石含有高浓度的锗,所以它在化学史上比较晚被发现。门捷列夫在1869年根据元素周期表的位置,预测到锗的存在与其各项属性,并把它称作拟硅。克莱门斯·温克勒于1886年在一种叫硫银锗矿的稀有矿物中,除了找到硫和银之外,还发现了一种新元素。尽管这种新元素的外观跟砷和锑有点像,但是新元素化合物的结合比,符合门捷列夫对硅下元素的预测。温克勒以他的国家——德国的拉丁语名来为这种元素命名。锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置。主要的终端应用为光纤系统与红外线光学(infrared optics),也用于聚合反应的催化剂,电子用途与太阳能电力等。现在,开采锗用的主要矿石是闪锌矿(锌的主要矿石),也可以在银、铅和铜矿中,用商业方式提取锗。一些锗化合物,如四氯化锗(GeCl4)和甲锗烷,能刺激眼睛、皮肤、肺部与喉咙。


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