[实用新型]一种砷烷的制备装置

说明书

本实用新型涉及一种砷烷的制备装置，包括反应釜和水蒸气发生装置，所述反应釜内设有超声装置，所述水蒸气发生装置的水蒸气出口通过管道与所述反应釜相连。本实用新型的装置适用于通过砷化钾或砷化钠与水蒸气反应制备砷烷的反应，通过在反应釜内设置超声装置，可使反应生成的氢氧化钾或氢氧化钠快速从砷化钾上脱离出来，保证砷化钾不会被包夹，避免反应不完全，提高产物得率。通过设置水蒸气发生装置，可为反应提供水蒸气，与采用水反应相比，可提高反应效率，减少水的用量和废水的排放量。

技术领域

本实用新型涉及电子气体合成领域，具体涉及一种砷烷的制备装置。

背景技术

砷烷是电子气体中的很重要的五族元素之一，它在半导体工业中主要用于外延硅的N型掺杂、硅中的N型扩散、离子注入、生长砷化镓(GaAs)和磷砷化镓(GaAsP)，以及与IIIA/VA族元素形成半导体化合物等。此外，AsH₃在光电子、太阳能电池和微波装置中也有极为重要的应用。

目前传统方法制备砷烷采用的二砷化三锌与稀硫酸反应。用此方法水的用量大，反应不彻底，存在大量的二砷化三锌包夹在氢氧化锌里面，产生大量危险废液，对环境破坏大，本实用新型提供一种可减少废液排放，提高反应效率的制备砷烷的装置。

实用新型内容

本实用新型的装置，包括反应釜和水蒸气发生装置，所述水蒸气发生装置的水蒸气出口与所述反应釜相连，所述反应釜内设有超声装置。

上述装置可为以砷化钾或砷化钠为原料制备砷烷的反应提供超声条件和水蒸气，有利于砷烷反应的彻底进行。

优选的，所述水蒸气发生装置包括水槽和气化器；所述水槽的出液口与所述气化器的进液口相连；所述气化器的水蒸气出口与所述反应釜下部的进气口相连。

砷化钾或砷化钠为固体物料，将水蒸气的进气口设置于所述反应釜的下方，有利于水蒸气与砷化钾或砷化钠进行充分地反应。

优选的，所述反应釜的顶部设有产气出口，所述产气出口与冷凝器相连。产气出口与冷凝器直接相连，便于将所得的砷烷气体直接进行冷却。

优选的，所述冷凝器为冷阱收集罐。

优选的，所述水槽的顶部设有进气口和出气口，所述产气出口与水槽的进气口相连，水槽的出气口与所述冷凝器相连。通过上述的设置，可将产生的砷烷气体中夹带的部分水蒸气通过水槽进行去除，既可实现水蒸气的循环利用，还可为实现砷烷的初步净化。

优选的，所述产气出口通过管道与水槽的进气口相连，所述管道通至水槽的液面以下。产气出口通至水槽的液面以下，有利于对气体中夹带的水蒸气的充分去除。

优选的，反应釜的底部为向下凹陷的圆弧形。通过这种设计，可防止反应的过程中存在搅拌死角，提高反应效率。

优选的，所述反应釜内设有搅拌器，优选框式搅拌器，框式搅拌器包括框架式的四周结构和穿过所述框架的搅拌中轴，所述框架的底部为与所述反应釜底部的圆弧形相契合。框式搅拌底部与反应釜的底部相契合，有利于减小与反应釜的间隙，同时可以避免物料在搅拌时存在死角，框式搅拌器的上部有横梁，物料为浆料时，不容易使搅拌桨发生形变，更加适合工业化生产，增大搅拌效率。

优选的，所述超声装置设置于所述反应釜的内壁。将超声装置设置于所述反应釜的内壁，可为砷烷的制备提供相关的超声环境，有利于反应的充分进行。

作为优选的方案，本实用新型的装置包括反应釜和水蒸气发生装置；

所述水蒸气发生装置包括水槽和气化器；所述水槽的出液口与所述气化器的进液口相连；

所述气化器的水蒸气出口与所述反应釜下部的进气口相连；