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JPH03123784A - トリメチルガリウムの製造方法 - Google Patents

トリメチルガリウムの製造方法

Info

Publication number
JPH03123784A
JPH03123784A JP26326789A JP26326789A JPH03123784A JP H03123784 A JPH03123784 A JP H03123784A JP 26326789 A JP26326789 A JP 26326789A JP 26326789 A JP26326789 A JP 26326789A JP H03123784 A JPH03123784 A JP H03123784A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gallium
reaction
methyl iodide
methyl
equivalent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26326789A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Imori
徹 伊森
Kazuhiro Kondo
一博 近藤
Takayuki Ninomiya
二宮 貴之
Koichi Nakamura
中村 鉱一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mining Co Ltd filed Critical Nippon Mining Co Ltd
Priority to JP26326789A priority Critical patent/JPH03123784A/ja
Publication of JPH03123784A publication Critical patent/JPH03123784A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野J 本発明は高純度トリメチルガリウムの製造方法に関する
。 特に本発明はM OCV D (Meta)organ
icChemical Vapor Depositi
on )法によるガリウム−砒素単結晶半導体のエピタ
キシーを製造する際の原料等として用いられる高純度の
トリアルキルガリウムの製造方法に関する。 〔従来の技術] ガリウム−砒素化合物単結晶は半導体として有用である
が、このような単結晶半導体のエピタキシーを得る方法
として、近年有機金属気相エピタキシー法が開発されて
いる。このための原料としてトリメチルガリウムが用い
られるが、半導体用途には特に高純度の有機金属化合物
が求められている。 トリメチルガリウムは ■金属ガリウムとジメチル水銀との反応■ハロゲン化ガ
リウムとジメチル亜鉛との反応■ハロゲン化ガリウムと
トリメチルアルミニウムとの反応 ■ハロゲン化ガリウムとグリニヤール試薬との反応 ■ガリウムーマグネシウム合金等とハロゲン化アルキル
との反応 等の方法で合成されている。 このうち、■の反応は、ガリウム−マグネシウム合金等
の細片をエーテルに浸し、これにハロゲン化アルキルの
エーテル溶液を撹拌しながら滴下し、次いで加熱して反
応させるものである(例えば新実験化学講座 Lユp3
24.1976  丸善発行)、この反応ではハロゲン
化アルキルとしては、反応性および取扱いの容易さから
ヨウ化メチルが広く用いられていた(例えば 英国公開
特許  GB   2123423A)。 ところがヨウ化メチルは沸点が42.5℃であり、トリ
メチルガリウムの沸点56℃と比較的近いので、蒸留精
製により未反応のヨウ化メチルを分離除去して、高純度
のトリメチルガリウムを得ることは非常に困難であった
。実際に市販されているトリメチルガリウムの中にはヨ
ウ化メチルが混入していることが報告されている( J
、 1.DAVIESet  al、 J、 Crys
tal Growth 68(1984)10−14)
 。 一方ハロゲン化アルキルとしてヨウ化メチルの代わりに
臭化メチルを用いた場合には、臭化メチルは沸点が6℃
であり、常温でも蒸発が激しく。 その蒸発潜熱により反応熱が奪われ、反応がすみやかに
進行しにり<、反応収率が大きく低下するという問題を
有していた。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はかかる問題を解決すべく鋭意研究を進めた結果
、ガリウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルと
の反応によりトリメチルガリウムを合成する際、ハロゲ
ン化アルキルとして特定の割合で混合されたヨウ化メチ
ルと臭化メチルの混合物を用い、かつヨウ化メチルを反
応当量未満の量で用いることにより、反応がすみやかに
進行し、しかも蒸留精製によってハロゲン化アルキルが
混入しない高純度のトリメチルガリウムが高収率で得ら
れることを見出し本発明に至った。 従って本発明の目的は、高収率でしがもハロゲン化アル
キルの混入の少ない高純度のトリメチルガリウムの製造
法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち本発明はガリウム−マグネシウム合金とハロゲ
ン化アルキルとの反応により、トリメチルガリウムを製
造する方法において、ハロゲン化アルキルとして、ヨウ
化メチル1重量部に対し、臭化メチル0.1〜0.5重
量部を混合してなるヨウ化メチル、臭化メチル混合物を
使用し、かつヨウ化メチルをガリウム−マグネシウム合
金に対する反応必要当量未満の量で用いることを特徴と
するトリメチルガリウムの製造方法である。 本発明において使用する混合ハロゲン化アルキルは、ヨ
ウ化メチル1重量部に対し、臭化メチル0.1〜0.5
重量部、好ましくは0.15〜0.3重量部加えたもの
である。そしてヨウ化メチルの使用量はガリウム−マグ
ネシウム合金に対する反応必要当量未満、好ましくは反
応当量の90%以下の量で用いる。 ヨウ化メチルを反応必要当量以上加えると反応収率その
ものは向上するが、反応生成物中に未反応のヨウ化メチ
ルが相当量台まれ、蒸留操作等で回収したトリメチルガ
リウム中に多量のヨウ化メチルが混入することとなる。 またヨウ化メチルのみを用い、その添加量を必要当量ま
たはそれ以下にすると、製品へのヨウ化メチルの混入量
は低下するが、反応収率は当然低下する0本発明はヨウ
化メチルの使用量はG a −Mg合金に対する反応必
要当量未満とし、反応完結のために不足するハロゲン化
アルキルを臭化メチルにより補足するようにしたもので
ある。ヨウ化メチルに添加する臭化メチルは蒸発潜熱に
より反応熱を奪うため、添加量が多すぎると収率が低下
し、また少なすぎると総ハロゲン化アルキル量を一定と
した場合ヨウ化メチルの混入割合が増加し、ヨウ化メチ
ル残留量が多くなり好ましくない、 臭化メチルとヨウ
化メチルの混合比率を上記の範囲とすることによって反
応収率を低下させることなく、ヨウ化メチルの混入が殆
どないトリメチルガリウムを得ることができる。 ここに反応必要当量とは、下記の(式1)に示す(2a
 + 3 ) / 2に相当する量をいい、マグネシウ
ム合金中の、ガリウムとマグネシウムとの原子比により
変動する。 2  G  a M g −+  (2a + 3 )
  CHs  X= 2  (CH*  )  s  
G  a  +  3 M  g X w+ (2a 
−3) CHm M g X −(式1)(x:ハロゲ
ン) 本発明におけるガリウム−マグネシウム合金とハロゲン
化アルキルとの反応においては、マグネシウム合金の細
片に、ハロゲン化アルキルと溶媒としてのエーテル化合
物とを加えて反応させる。 ヨウ化メチル、臭化メチルは脱水処理をしたものが望ま
しい、この場合マグネシウム合金は、マグネシウムとガ
リウム原子比が、ガリウム1に対してマグネシウム1〜
20の合金を用いることがガリウム−マグネシウム合金
とハロゲン化アルキルとの反応を効率よく進める上で好
ましい、この合金は純度の高いガリウムとマグネシウム
とを溶融混合することにより得られる。 ガリウムとしては、純度スリーナイン程度の市販のガリ
ウム金属を真空蒸発精製および真空蒸留精製してシック
スナインのレベルの純度にしだものを用いるのが好まし
い、またマグネシウムとしては市販されているスリーナ
イン以上の純度のもの、またはそれらをさらに蒸留等の
操作で不純物濃度を低減させたものを用いることができ
る。 反応温度は通常0〜150℃が好適である。この反応に
おいては原料、生成物、溶媒とも比較的低沸点の化合物
が用いられるので、反応器の上部には冷却器を取り付け
、系外への流失を防ぐのが望ましい、特に本発明の場合
、寒剤冷却器を用いて冷却するのが望ましい。 溶媒として用いるエーテル類としては、ジエチルエーテ
ル、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジイ
ソペンチルエーテル、アニソール、フェネトールなどが
用いられる。 本発明においては、先ず反応容器に上記合金を投入し、
ついで上記ハロゲン化アルキルを入れ、撹拌加熱しなが
らエーテルを添加する。エーテル類は、最初に全量加え
ても良いが、反応中に少量づつ添加する方式の方が好ま
しい。
【実施例】
寒101土 マグネシウム/ガリウムの原子比が4.5のガリウム−
マグネシウム合金の切り粉80gを寒剤冷却器(寒剤ニ
ドライアイス−弗素化合物系不活性流体(旭硝子製アフ
ルードE−10))を取、り付けたバイレックス製フラ
スコに入れ、ヨウ化メチル139  ml2(ガリウム
に対し5当量)、臭化メチル23mj2 (ガリウムに
対し1当量)を加え、室温で撹拌しなからジイソペンチ
ルエーテル46mAを1時間かけて滴下した。滴下終了
後さらに撹拌を続けると合金の切り粉はすべて白色のス
ラッジになった。生成物を120℃2時間加熱して反応
を完結させた後、寒剤冷却器を取り除き、リービッヒ冷
却器、ビグリュー管を取り付け、フラスコをマントルヒ
ーターにより200℃まで加熱し、常圧蒸留を行なった
。尚、留出物が揮発しないように、受は器をドライアイ
ス−フロンからなる寒剤で固化しながら行なった。蒸留
終了後無色透明の液状物21gが得られた。誘導結合プ
ラズマ発光性測定、NMR測定及びGC−MS測定によ
りこの液体はハロゲン化アルキルの混入がない純粋なト
リメチルガリウムであると同定され、ガリウムをベース
とする反応収率は40%であった。 工1ロ1工 全ハロゲン化アルキル量は実施例1と同じくガリウムに
対し6当量であるが、臭化メチルを併用せずヨウ化メチ
ルのみをガリウムに対し6当量に相当する167mβを
加え、実施例1と同じ操作により合成、蒸留を行なった
。蒸留終了後無色透明の液状物21gが得られた。NM
R測定よりこの液体はヨウ化メチルが混入したトリメチ
ルガリウムであることが同定された。誘導結合プラズマ
発光法によりガリウム含有率を測定した結果57%であ
り、トリメチルガリウム純度は94%であった。またガ
リウムをベースとする反応収率は38%であった。 よ1口11 全ハロゲン化アルキル量は実施例1と同じくガリウムに
対し6当量としたが、ヨウ化メチルなガリウムに対し3
当量に相当する84mρ、臭化メチルをガリウムに対し
3当量に相当する69mjltからなる混合ハロゲン化
メチルを用い、実施例1と同じ操作により合成を行なっ
た。しかしガリウム−マグネシウム合金切り粉は完全に
はスラッジ化しなかった0反応生成物の常圧蒸留を行な
い、無色透明の液状物9gを得た。誘導結合プラズマ発
光法によりガリウム含有率を測定した結果30%であり
、トリメチルガリウム純度は49%であった。またガリ
ウムをベースとする反応収率は9%であった。 比fit旦 ヨウ化メチルをガリウムに対し6.5当量に相当する1
 80mA、臭化メチルをガリウムに対し1当量に相当
する23mAからなる混合ハロゲン化アルキル(全ハロ
ゲン化アルキル量7.5当量)を用い、実施例1と同じ
操作により合成を行なった。蒸留終了後無色透明の液状
物24gを得た。NMR測定よりヨウ化メチルが混入し
たトリメチルガリウムであると同定された。誘導結合プ
ラズマ発光法によりガリウム含有率を測定した結果57
%であり、トリメチルガリウム純度は94%であった。 またガリウムをベースとする反応収率は48%であった
。 [発明の効果] 本発明はトリメチルガリウムの製造原料であるハロゲン
化アルキルとして、特定の比率で混合したヨウ化メチル
、臭化メチル混合物を使用し、かつヨウ化メチルを反応
当量以下の量で用いたことにより、実質的にヨウ化メチ
ルを含有しない高純度のトリメチルガリウムが高収率で
得られる。 本発明で得られた高純度のトリメチルガリウムはMOC
VD法によるガリウム−砒素単結晶半導体のエピタキシ
ーを製造する際の原料として用いられる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガリウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキ
    ルとの反応により、トリメチルガリウムを製造する方法
    において、ハロゲン化アルキルとして、ヨウ化メチル1
    重量部に対し、臭化メチル0.1〜0.5重量部を混合
    してなるヨウ化メチル、臭化メチル混合物を使用し、か
    つヨウ化メチルをガリウム−マグネシウム合金に対する
    反応必要当量未満の量で用いることを特徴とするトリメ
    チルガリウムの製造方法。
JP26326789A 1989-10-09 1989-10-09 トリメチルガリウムの製造方法 Pending JPH03123784A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265166A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Nichia Chem Ind Ltd トリアルキルガリウムの製造方法
EP1903618A1 (en) 2005-03-23 2008-03-26 Nichia Corporation Method for producing trialkyl gallium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265166A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Nichia Chem Ind Ltd トリアルキルガリウムの製造方法
EP1903618A1 (en) 2005-03-23 2008-03-26 Nichia Corporation Method for producing trialkyl gallium
US7667063B2 (en) 2005-03-23 2010-02-23 Nichia Corporation Method for producing trialkyl gallium
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