物理性質
分子式:NH3
A colorless,toxic,flammable,corrosive,liquefied gas.(一種無色,有毒,可燃,具腐蝕性的可液化氣體。)沸點-33.4℃。熔點-77.7℃。蒸汽壓888KPa(21.1℃)。比容22.6ft3/lb(70°F,14.696psia)。最低可燃性含量15%。最高可燃性含量30%。人體的最高容許濃度25ppm。DOT類別2.2(Flammable Gas)(可燃性氣體)。DOT標籤FLAMMABLE GAS(可燃性氣體)。
化學性質
超純氨是微電子氮化矽掩蔽膜的主要原材料,其反應為:750―850℃ :SiH4+NH3---Si3N4+H2+N2 ,850―900℃ :SiCl4+NH3---Si3N4+HCl+N2。雖然NH3在半導體製造用量不大,但在光電子領域、超純氨是十分重要的原材料,NH3的質量好壞直接決定發光二極體(LED)的亮度,它的價格高低左右著LED的經濟性。發光二極體LED是繼愛迪生髮明電燈後,人類又一次照明工業的革命,已開發國家(包括我國台灣省在內)為在此領域獲得更大的主動權,紛紛成立國家照明工作委員會,LED現已產業化生產,台灣生產的LED已大量進入我國市場,為打破專利壟斷,中國成立了照明工作領導辦公室,中國將在2006年全面推廣半導體照明,屆時對NH3的需求將猛增。LED是利用超純氨同三甲基鎵(被稱為MO源)反應,生成GaN半導體的,其反應為650℃Ga(CH3)3+NH3 ,GaN+CH4N2 已開發國家光電子發展速猛,處於成熟期,因此,極大推動氣體公司對氨提高純度的研究,AP公司的Solkatronic chemicals 推出的NH3純度達到6.4N,被稱為“Blue ammonia”。它是採用工業氨經吸附――精餾――深度化學淨化等聯合工藝,對氨進行淨化。亞洲的日本昭合電工株式會社,有電子級氨對外出售,目前,我國許多LED生產用戶所用的進口氨,基本上是普萊克斯、APCI和日本昭合電工。
發展歷程
我國對氨淨化、分析等的研究起步於80年代,當時為滿足我國微電子工業的需要,光明化工研究設計院、北京氧氣廠先後開展了電子級高純氨的研究與生產,生產的產品滿足了當時我國電子工業對氨的急需,進入2000年光明院又承擔了國家十五“863”“超純氨的研究與產業化生產”課題,在國家資金的資助下,經過系列的研究,克服了氨淨化過程中的“馬蹄型”效益,在原有的基礎上,對氨淨化技術,大規模生產技術,產品包裝技術等諸多方面有突破性進展,現有100kg超純氨包裝容器20多支,往返生產與用戶之間,整個生產線實現了自動化,產量達到500t/a,生產的產品三年來一直套用於LED生產線,是目前國內唯一真正用於LED大規模實用化生產流水線的氨生產廠,預計在今年年底,隨著用戶對MOCVD設備的再次擴大,國產氨用量將大規模攀升。