Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Слитки галлия высокой чистоты для полупроводниковой промышленности
Галлий в слитках металлургическая продукция с содержанием основного элемента от 99,99 % (4N) до 99,9999 % (6N), предназначенная для использования в качестве исходного сырья в электронной, оптоэлектронной и фотоэлектрической отраслях. Материал поставляется в виде слитков массой от 1 до 5 кг, упакованных в герметичные полиэтиленовые пакеты с последующим размещением в транспортной таре, исключающей контакт с атмосферным кислородом.
Кристаллическая структура галлия ромбическая, температура плавления составляет 29,76 C, плотность в твёрдом состоянии 5,91 г/см. Низкая температура плавления определяет особые требования к условиям хранения и транспортировки: материал должен находиться при температуре от +15 до +25 C в среде инертного газа или вакуумированной упаковке. При нарушении условий хранения на поверхности слитков образуется оксидная плёнка, снижающая выход годного при последующем эпитаксиальном выращивании.
Методы контроля качества и анализа
Аттестация слитков галлия проводится методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) и искровой масс-спектрометрии. Контролируемые примеси включают кремний, цинк, медь, железо, свинец, олово, алюминий, магний и кальций. Суммарное содержание контролируемых примесей для марки 6N не превышает 1 ppm, для марки 4N 100 ppm. Каждая партия сопровождается паспортом качества с указанием фактического содержания примесей и результатов входного контроля.
Применение в производстве соединений AB
Основной объём потребления галлия в слитках приходится на производство арсенида галлия (GaAs) и нитрида галлия (GaN). При выращивании монокристаллов методом Чохральского и при эпитаксии из паровой фазы (MOCVD, MBE) исходный галлий подвергают дополнительной очистке зонной плавкой или вакуумной дистилляцией. Слитки с чистотой 6N используются непосредственно в процессах жидкофазной эпитаксии для производства светодиодных структур и СВЧ-транзисторов.
В производстве GaAs-подложек для интегральных схем галлий выступает компонентом шихты при синтезе поликристаллического арсенида галлия в горизонтальных установках Бриджмена. Для фотоэлектрических преобразователей на основе GaInP/GaAs/Ge, применяемых в космическом аппаратостроении и концентраторной фотовольтаике, требуется галлий с содержанием основного вещества не менее 99,999 %.
Технические характеристики слитков
| Марка | Чистота, % | Масса слитка, кг | Упаковка | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Гл-4N | 99,99 | от 1 до 3 | Полиэтилен, инертная среда | Синтез GaAs, лигатуры |
| Гл-5N | 99,999 | от 2 до 4 | Вакуумированный пакет | Эпитаксия, подложки |
| Гл-6N | 99,9999 | от 1 до 5 | Двойной вакуумный пакет | MOCVD, MBE процессы |
Особенности обращения с материалом
Галлий проявляет коррозионную активность по отношению к алюминиевым сплавам, что требует применения инструмента из нержавеющей стали или титана при разделке слитков. Резка и дробление проводятся при температуре не выше 25 C во избежание расплавления материала. При нагреве свыше 100 C галлий активно взаимодействует с большинством конструкционных материалов, поэтому плавление выполняют в тиглях из кварца, графита или нитрида бора.
Для предприятий, работающих с галлием в рамках замкнутого цикла, предусмотрена возможность приёмки оборотного сырья отходов эпитаксиального выращивания, обрезков подложек и бракованных слитков с последующей переработкой и возвратом очищенного металла. Это позволяет снизить себестоимость производства GaAs-структур на 1520 % относительно использования первичного сырья.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какой срок хранения слитков галлия при соблюдении условий упаковки?
При хранении в герметичной упаковке в диапазоне температур от +15 до +25 C слитки сохраняют заявленную чистоту в течение 12 месяцев с даты отгрузки. По истечении срока рекомендуется проводить повторный анализ поверхностных загрязнений.
Возможна ли поставка галлия в жидком виде?
Да, для производств с непрерывным циклом потребления возможна поставка расплавленного галлия в обогреваемых контейнерах объёмом от 10 до 50 кг. Температура поддержания расплава составляет от 35 до 40 C.
Какие примеси нормируются в слитках марки 6N?
Нормируется содержание 25 элементов, включая Si, Zn, Cu, Fe, Pb, Sn, Al, Mg, Ca, Cr, Mn, Ni, Co, Ti, V. Для каждого элемента установлен предел от 0,01 до 0,1 ppm в зависимости от влияния на электрофизические свойства выращиваемых структур.
Как осуществляется контроль качества при приёмке партии?
Входной контроль включает визуальный осмотр поверхности слитков, проверку массы и соответствия маркировки, а при необходимости выборочный масс-спектрометрический анализ. Отбор проб проводится методом высверливания стружки с последующим растворением в кислоте.