本申请涉及有色金属冶金,尤其涉及一种羟基氧化镓及其制备方法。
背景技术:
1、镓作为重要的战略金属,是半导体行业不可或缺的关键原材料。除第一代半导体材料硅(si)和锗(ge)之外,第二代半导体砷化镓(gaas)、磷化镓(gap),第三代半导体氮化镓(gan),以及最新一代半导体材料氧化镓(ga2o3)都是以镓为主的化合物半导体材料。氧化镓具有高达4.9-5.3ev的禁带宽度,是制备高功率半导体电子器件的优选材料,在紫外透明导电、大功率电子器件、气体传感、日盲探测等诸多领域均展现出了广阔的应用前景。
2、羟基氧化镓(gaooh)是生产氧化镓的关键前驱体材料,因此,羟基氧化镓的高效制备是实现短流程生产氧化镓的重要前提。然而,现有的羟基氧化镓制备工艺普遍存在流程长、效率低、试剂消耗大等问题,有必要进一步开发高效短流程的羟基氧化镓制备工艺技术,为最新一代半导体产业的可持续发展奠定坚实基础。
技术实现思路
1、本申请提供了一种羟基氧化镓及其制备方法,以解决如下技术问题:如何提高羟基氧化镓的生产效率。
2、第一方面,本申请提供了一种羟基氧化镓的制备方法,所述方法包括:
3、得到硝酸镓水溶液;
4、将所述硝酸镓水溶液置于密闭容器中,并在微波外场的作用下,促使所述硝酸镓水溶液发生化学反应,得到羟基氧化镓料浆。
5、可选的,所述化学反应的工艺参数包括:微波外场的功率、反应温度以及反应时间。
6、可选的,所述微波外场的功率为100w~3000w。
7、可选的,所述反应温度为120℃~280℃。
8、可选的,所述反应时间为0.5h~24h。
9、可选的,所述硝酸镓水溶液的浓度为0.02mol/l~5mol/l。
10、可选的,所述方法还包括:
11、将所述羟基氧化镓料浆进行固液分离,得到含羟基氧化镓的滤渣和滤液;
12、将所述含羟基氧化镓的滤渣进行洗涤和干燥,得到羟基氧化镓粉体材料。
13、可选的,所述干燥的工艺参数包括:温度110℃~170℃,时间5h~48h。
14、可选的,所述洗涤的次数为2次~12次。
15、第二方面,本申请提供了一种由第一方面所述的方法制备得到的羟基氧化镓。
16、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
17、本申请实施例提供的该羟基氧化镓的制备方法,包括:得到硝酸镓水溶液;将所述硝酸镓水溶液置于密闭容器中,并在微波外场的作用下,促使所述硝酸镓水溶液在密闭容器中发生化学反应,得到羟基氧化镓料浆。硝酸镓水溶液中的水具有极性大和吸波性能好的优势,可以使得微波高效地被水吸收,同时使得水分子发生高速、高频震荡,从而分子间互相碰撞而产生大量的摩擦热,体系升温速度快,热强度高,可以极大地促进硝酸镓与水之间的化学反应;分子的高速震荡可以使反应物高度均匀地分散在水介质中,反应比表面积大、表面活性高,可以显著缩短反应时间,提高生产效率,实现羟基氧化镓粉体的高效制备。
1.一种羟基氧化镓的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述化学反应的工艺参数包括:微波外场的功率、反应温度以及反应时间。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述微波外场的功率为100w~3000w。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述反应温度为120℃~280℃。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述反应时间为0.5h~24h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硝酸镓水溶液的浓度为0.02mol/l~5mol/l。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述干燥的工艺参数包括:温度110℃~170℃,时间5h~48h。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述洗涤的次数为2次~12次。
10.一种羟基氧化镓由权利要求1~9任意一项所述的方法制备得到。
