电子特气之元素化学-砷化合物——（AsF3 ） 三氟化砷篇
发布时间：
2025-07-11
一.基本性质
（1）.物理性质：三氟化砷是一种无色透明发烟的油状液体，有刺激性气味。其熔点为 - 8.5℃，沸点为 63℃，相对密度（水 = 1）2.67，不溶于水，但溶于乙醇、乙醚、苯、氢氧化铵等.
（2）.化学性质：三氟化砷具有一定的氧化性和腐蚀性，遇水或水蒸气、酸或酸气会产生剧毒的烟气，与三氧化磷剧烈反应，在潮湿条件下还能腐蚀某些金属，燃烧（分解）产物为氟化氢、氧化砷.
二.生产方法
（1）.三氧化二砷与氟化氢反应：将三氧化二砷装入铁制蒸馏器中，在 140℃油浴中加热，同时通入无水氟化氢气体，用冰盐冷却剂将蒸馏出来的三氟化砷冷却到 18℃。利用从冷凝器馏出的液体三氟化砷量来调节氟化氢气体的通入量。停止通入氟化氢气体后，将 10%（体积分数）的硫酸加到粗三氟化砷中，将接受器直接用作蒸馏烧瓶进行蒸馏，三氟化砷的主要馏分在 50℃-85℃之间馏出.
（2）三氧化二砷、氟化钙与浓硫酸反应：在铅制蒸馏罐中装入三氧化二砷及氟化钙，并加入浓硫酸进行蒸馏，三氟化砷以无色液体馏出，在连接处需用聚四氟乙烯润滑脂.
三.高纯气体应用
（1）.掺杂剂
原理：三氟化砷中的砷原子有 5 个外层电子，当它被引入到半导体材料中时，会取代硅或锗等半导体原子，从而提供额外的自由电子，使半导体材料变为 n 型半导体，增加其导电性.
作用：通过精确控制三氟化砷的掺杂浓度，可以调整半导体的电学性能，满足不同电子器件对半导体材料导电性能的要求，如制造高速晶体管、集成电路等需要高导电性的 n 型半导体材料时，三氟化砷的掺杂就起到了关键作用.
（2）.化学气相沉积（CVD）前驱体
原理：在化学气相沉积过程中，三氟化砷作为一种前驱体气体，与其他气体在高温和催化剂的作用下发生化学反应，在半导体衬底表面沉积出含有砷的化合物薄膜。
作用： 可以用于生长砷化镓（GaAs）等化合物半导体薄膜，这些化合物半导体具有独特的电学和光学性能，如高电子迁移率、直接带隙等，在光电器件、高频器件等领域有广泛的应用。例如，在制造发光二极管（LED）、激光二极管（LD）等光电器件时，需要通过 CVD 工艺生长高质量的 GaAs 等化合物半导体薄膜作为有源层，三氟化砷就是其中重要的原料之一
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