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Corrosion by arsenic vapor at 700deg C; Korrosion durch Arsendampf bei 700deg C

Abstract

For a wider application of GaAs single crystals for semiconductor devices a cheaper process to grow crystals with high purity and low dislocation density is required. According to todays knowledge the Czochralski method with a hot wall vessel should be the choice. The temperature of the vessel has to be 700deg C to avoid condensation of arsenic which vapourizes from the 1240deg C hot melt. Arsenic vapour is very agressive against all metals. Therefore the corrosion resistance of metals and alloys with a high melting point and also ceramics has been tested. All the alloys under investigation are corroded severely so that they have to be excluded as a material for the vessel. The metals tantalum, molybdenum and tungsten are more resistent, titanium forms initially a thick protection layer and further corrosion is greatly reduced. The ceramics investigated (TiB{sub 2}; ALN; Makor; BN) are not attacked by arsenic though they may store some arsenic. (orig./MM). [Deutsch] Fuer breitere Anwendung von GaAs-Einkristallen fuer Halbleiterbauelemente ist ein kostenguenstigeres Herstellungsverfahren zum Zuechten grosser Kristalle mit hoher Reinheit und niedriger Versetzungsdichte erforderlich. Nach heutigem Wissenstand waere die Czochralski-Methode mit einem geheizten Gefaess das geeignete Verfahren. Die Wandtemperatur muss 700deg C betragen um die Kondensation  More>>
Authors:
Publication Date:
Nov 01, 1992
Product Type:
Technical Report
Report Number:
Juel-2690
Reference Number:
SCA: 360105; 360205; PA: DE-93:004285; SN: 93000975592
Resource Relation:
Other Information: PBD: Nov 1992
Subject:
36 MATERIALS SCIENCE; ARSENIC; CORROSIVE EFFECTS; HEAT RESISTING ALLOYS; CORROSION; CERAMICS; TITANIUM; TUNGSTEN; TANTALUM; MOLYBDENUM; TEMPERATURE RANGE 0400-1000 K; 360105; 360205; CORROSION AND EROSION
OSTI ID:
10145082
Research Organizations:
Forschungszentrum Juelich GmbH (Germany). Zentralabteilung Technologie
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Other: ON: DE93783240; TRN: DE9304285
Availability:
OSTI; NTIS (US Sales Only)
Submitting Site:
DE
Size:
40 p.
Announcement Date:
Jul 05, 2005

Citation Formats

Meixner, C. Corrosion by arsenic vapor at 700deg C; Korrosion durch Arsendampf bei 700deg C. Germany: N. p., 1992. Web.
Meixner, C. Corrosion by arsenic vapor at 700deg C; Korrosion durch Arsendampf bei 700deg C. Germany.
Meixner, C. 1992. "Corrosion by arsenic vapor at 700deg C; Korrosion durch Arsendampf bei 700deg C." Germany.
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title = {Corrosion by arsenic vapor at 700deg C; Korrosion durch Arsendampf bei 700deg C}
author = {Meixner, C}
abstractNote = {For a wider application of GaAs single crystals for semiconductor devices a cheaper process to grow crystals with high purity and low dislocation density is required. According to todays knowledge the Czochralski method with a hot wall vessel should be the choice. The temperature of the vessel has to be 700deg C to avoid condensation of arsenic which vapourizes from the 1240deg C hot melt. Arsenic vapour is very agressive against all metals. Therefore the corrosion resistance of metals and alloys with a high melting point and also ceramics has been tested. All the alloys under investigation are corroded severely so that they have to be excluded as a material for the vessel. The metals tantalum, molybdenum and tungsten are more resistent, titanium forms initially a thick protection layer and further corrosion is greatly reduced. The ceramics investigated (TiB{sub 2}; ALN; Makor; BN) are not attacked by arsenic though they may store some arsenic. (orig./MM). [Deutsch] Fuer breitere Anwendung von GaAs-Einkristallen fuer Halbleiterbauelemente ist ein kostenguenstigeres Herstellungsverfahren zum Zuechten grosser Kristalle mit hoher Reinheit und niedriger Versetzungsdichte erforderlich. Nach heutigem Wissenstand waere die Czochralski-Methode mit einem geheizten Gefaess das geeignete Verfahren. Die Wandtemperatur muss 700deg C betragen um die Kondensation von Arsen zu verhindern, das aus der 1240deg C heissen Schmelze abdampft. Dampffoermiges Arsen ist gegenueber allen Metallen sehr agressiv. In Reihenuntersuchungen wurde das Korrosionsverhalten gegenueber hochschmelzenden Metallen, Legierungen und Keramiken untersucht. Alle hochwarmfesten Legierungen werden von Arsen so stark angegriffen, dass sie als Gefaesswand ausscheiden. Die hochschmelzenden Metalle Tantal, Molybdaen und Wolfram sind resistenter, Titan bildet anfaenglich eine dichte Schutzschicht und zeigt danach nur noch geringe Korrosionsanfaelligkeit. Die untersuchten Keramiken (TiB{sub 2}; ALN; Makor; BN) werden durch Arsen nicht angegriffen. (orig./MM).}
place = {Germany}
year = {1992}
month = {Nov}
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