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prcédé de préparation de sélénium de.pureté'pour semi-oonduoteun.
L'invention se rapporte à un procède de préparatio de
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.él'n1um de pureté pour oemi-oonduoteuro. Bn vue do la confec- tion de r8dr88eur. au 8élénium et de photo-élément. au aélé- nium ainsi que pour certaines dotations de 8em1-conductur., il faut du aélén1ua de pureté pour 8em1-oonduotur., c...tà-d1re du aélénium d'une pureté d'au moine 99,99.
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On oonnait un procédé de fabrication de edléniura tiras pur @ dane lequel on ajoute à un sélénium pur déjà prétraité, avant
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la di8t111at10n ou le fractionnement, de la poudre de as6süat.v Il cet désavantageux dans ce procédé que pour l'épuration du
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séléniua on doive ajouter un élément difficilement él1atnable, dans la dietillatien qui auit.
Dans gaufre procédé 4'3' connu on ajoute au aélehiufa, à j l'état tonLu:tlui4l, doa agent. oxydante tort. coma. par exer-
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ple KNO3/NaNO3, et, après une durée de raffinage d'environ 30 minutes, on sépare le sélénium de: 1. scorie saline et on le distille.
Il s'est avéré que ce procédé ne fournit pas toujours des valeurs reproductibles dans le cas de hautes exigences quant à la pureté et à la possibilité d'utilisation du sélénium. Par exemple les couches de sélénium qui sont produites à partir du sélénium fabriqué selon ce procédé peuvent présenter des phéno- mènes de crevassement.
Est connue également l'action épurante d'un courant gazeux injecte dans la masse fondue de sélénium. Mais ce procédé éga- lement, assooié à une distillation joue vide ultérieure, ne suffit pas toujours pour obtenir un sélénium qui convient pour les applications comme semi-conducteurs.
L'invention a pour objet l'obtention d'un procédé techni- quement valorisable de fabrication de sélénium de pureté pour semi-conducteurs, ayant une pureté d.'au moine 99,999%, qui .assure une qualité constante.
L'invention s'impose pour tâche, de sacrifier les impuretés contenues dans le sélénium brut et de les convertir en des composés à point d'ébullition élevé ou bas, en sort* qu'après la distillation sous vide soit garantie une pureté du sélénium d'au moins 99,999..
Le sélénium de pureté pour semi-conducteurs peut être préparé par le procédé suivant conformément au but visé.
Le sélénium brut, avant le début de fusion, est additionné d'adsorbants à grande surface, en particulier d'oxy&e d'alumi- nium. Dans la masse fondue on introduit des phosphates, en particulier des phosphates d'ammonium et/ou alcalins. la scorie qui se sépare sur la masse fondue est éliminée au plus tôt après 1/2 heure et l'on fait une nouvelle addition de l'adsor- bant correspondant.
A travers la masse fondue ainsi prétraitée
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on injecte, en vue de l'oxydation de quelques impureté*, en particulier de l'arsenic et de l'antimoine, un courant d'oxy- gène contenant de l'ozone. Ensuite on élimine la scorie nouvel- lement formée et l'on distille sous vide de manière connue la manne fondue débarrassée de la scorie.
' Les avantages du procédé conforme à l'invention résident dans le fait que le sélénium est produit avec une pureté élevée et une qualité uniforme., Les traces d'aluminium qui subsistent dans l'utilisation d'oxyde d'aluminium ne sont pas gênantes, étant donné que le sélénium est déposé par vaporisation sur des plaques d'aluminium. Les phosphates ajoutés sont de nouveau intégralement éliminés avec la scorie. Les impureté. contenues dans le sélénium brut sont si fortement appauvries que l'on obtient le sélénium désiré de pureté voulue pour semi-conduc- teura et que la dépense de temps et de produits chimiques est modique.
L'invention va être illustrée de manière plus détaillée par un exemple de mise en oeuvre :
50 kg de sélénium brut, renfermant les impuretés dont un aperçu est donné ci-après, sont additionnée d'environ 1% en poids d'oxyde d'aluminium, ils sont enduite tondus et l'on introduit dans la masse fondue, à des températures de 300 à 500 C, 1% en poids de phosphate d'ammonium..La scorie qui se forme est éliminée après 5 heures et, après nouvelle addition de 0,5% en poids d'oxyde d'aluminium, on injecte à travers la massefendue un courant t'oxygène contenant de l'ozone, à rai- son d'environ 15 litres par minute.
La distillation ont effec- tuée, après élimination de la scorie nouvellement formée, a environ 300 C sous un vide égal ou intérieur à 10-2 mm Hg.
L'effet purificateur contrôla par analyse spectrale ressort du tableau suivant ! -
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Résultat des essais spectranalytiques du sélénium initial et du sélénium épuré conformément au procédé selon l'invention
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<tb> Elément <SEP> Sélénium <SEP> Sélénium
<tb>
<tb> impureté <SEP> initial <SEP> purifié
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Zn <SEP> 5
<tb>
<tb> Cd <SEP> 7
<tb>
<tb> As <SEP> 6
<tb>
<tb> Te <SEP> 7
<tb>
<tb> Fe <SEP> 10 <SEP> 2
<tb>
<tb> Si <SEP> 9 <SEP> 6
<tb>
<tb> B <SEP> 3
<tb>
<tb> Sb <SEP> 3
<tb>
<tb> P <SEP> 8
<tb>
<tb> Au <SEP> 1
<tb>
<tb> T1 <SEP> 8
<tb>
<tb> Mn <SEP> 8
<tb>
<tb> Pb <SEP> 8
<tb>
<tb> Sn <SEP> 9
<tb>
<tb> Mg <SEP> 5-6
<tb>
<tb> Al <SEP> 7 <SEP> 0-1
<tb>
<tb> Bi <SEP> 7-8
<tb>
<tb> Cu <SEP> 8-9 <SEP> 2
<tb>
<tb> Ag <SEP> 8-9.
<tb>
<tb> Ni <SEP>
6-7
<tb>
<tb> Ti <SEP> 4 <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb> Ca <SEP> ? <SEP> ) <SEP> 50% <SEP> de
<tb>
<tb> Cr <SEP> 7-8 <SEP> ) <SEP> perméabilité
<tb>
Les intensités des raies analytiques sont données d'âpres Addington (13 stades d'intensité).