[發(fā)明專利]一種高純鎵的生產設備及方法

有效

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• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111363933B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 王友彬;洪標;韋悅周;袁增崟;林學亮;鄒睿
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C22B58/00
• 分類號: C22B58/00;C22B9/02
• 代理公司: 南寧市吉昌知識產權代理事務所(普通合伙) 45125
• 代理人: 林鵬

1.一種高純鎵的生產方法，其特征在于，所述高純鎵的生產方法中采用的設備包括結晶槽、介質循環(huán)槽、隔熱層和液態(tài)鎵排出裝置；所述結晶槽左上方設置有結晶槽入口，右上方設置有結晶槽出口；所述介質循環(huán)槽包括n個獨立的介質循環(huán)槽，其中n為整數(shù)，5≤n≤10；所述每個介質循環(huán)槽由循環(huán)主體、介質進口和介質出口組成，所述n個介質循環(huán)槽從左至右依次沿結晶槽橫向分布，每個介質循環(huán)槽循環(huán)主體位于結晶槽內部，介質進口和介質出口穿過結晶槽和隔熱層延伸到結晶槽外部；所述隔熱層分布在結晶槽周圍；所述液態(tài)鎵排出裝置包括排鎵管和排鎵開關，所述排鎵管設置在結晶槽右下方，排鎵開關設置于排鎵管上；所述高純鎵的生產方法包括如下步驟：步驟一、關閉排鎵開關，通過結晶槽入口向結晶槽內加入液態(tài)粗鎵，所有介質循環(huán)槽通入熱介質，使粗鎵處于液態(tài)；步驟二、往第一介質循環(huán)槽通入冷介質，待鎵液達到臨界結晶溫度；步驟三、通過結晶槽入口放置晶種到鎵液中，然后通過結晶槽入口通入保護氣體；步驟四、每等待適量結晶時間后，往下一個介質循環(huán)槽通入冷介質，直至往第n-1介質循環(huán)槽通入冷介質后，等待一段結晶時間，待充分結晶后，停止通入保護氣體，打開排鎵開關，將結晶槽內剩余的鎵液排出，關閉排鎵開關；步驟五、向所有介質循環(huán)槽通入熱介質，待上一步結晶的鎵完全熔化；步驟六、重復步驟二至步驟五4～6次，使得結晶槽內的鎵再重復結晶4～6次；步驟七、打開排鎵開關，將最后獲得的鎵液從排鎵管流出進行收集，即可獲得高純鎵。

2.根據權利要求1所述的一種高純鎵的生產方法，其特征在于，所述每個介質循環(huán)槽的循環(huán)主體形狀為圓環(huán)狀或排狀中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種高純鎵的生產方法，其特征在于，所述結晶槽形狀為圓柱形筒體或長方體中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種高純鎵的生產方法，所述冷介質與熱介質為水、乙二醇或二者混合液中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種高純鎵的生產方法，所述保護氣體為高純氮氣或者高純氬氣的一種。

6.根據權利要求1所述的一種高純鎵的生產方法，所述冷介質溫度為2～25℃。

7.根據權利要求1所述的一種高純鎵的生產方法，所述熱介質溫度為35～80℃。