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Lexikon der Geowissenschaften: chemischer Gasphasentransport

chemischer Gasphasentransport, CVT, chemical vapour transport, ein Verfahren zur Gasphasenzüchtung, bei dem ein Festkörper mittels einer chemischen Reaktion bei einer Temperatur durch einen gasförmigen Reaktionspartner in die Gasphase überführt und bei einer anderen Temperatur wieder abgeschieden wird. Der gasförmige Reaktionspartner wird dabei frei und kann in einem geschlossenen System im Kreislauf dem Transport wieder zur Verfügung stehen. Die entsprechende schematische Reaktionsgleichung sieht folgendermaßen aus:

A(s)+B(g)≈AB(g).

Bei einer Temperatur T1 ist diese Reaktion zur rechten Seite verschoben und bei einer anderen Temperatur T2 zur linken Seite. So ist ein Transportkreislauf in Gang gesetzt, der den Festkörper A von einem Bereich mit der Temperatur T1 zu einem anderen Bereich mit der Temperatur T2 über die Gasphase transportiert. Das kann entweder in einem geschlossenen System, z.B. eine geschlossene Ampulle in einem Temperaturgradienten, geschehen ( Abb. 1 ) oder in einem offenen System, wenn das Reaktionsgas über einen Vorrat des Festkörpers A strömt und ihn an anderer Stelle wieder abscheidet. Der chemische Transport eröffnet mehr Variationsmöglichkeiten als eine reine Sublimation-Kondensation, wie sie beim PVT vorliegt. Das Heißdrahtverfahren z.B. wurde schon in den zwanziger Jahren von van Arkel zur Darstellung reiner Übergangsmetalle verwendet und ist heute Grundlage für die Halogenlampe ( Abb. 2 ). Dabei wird das abgedampfte Wolfram der Lichtwendel am Quarzglaskolben niedergeschlagen und bei Temperaturen von einigen hundert Grad als flüchtiges Wolframhalogenid zur Wendel zurücktransportiert und wegen deren hoher Temperatur von einigen tausend Grad wieder abgeschieden. So lassen sich höhere Leuchttemperaturen und Lichtleistungen erzielen bei gleicher Lebensdauer wie sie normale Glühlampen besitzen. [GMV]


chemischer Gasphasentransport 1: In einem Kreisprozeß wird das ZnSe-Ausgangspulver am Boden zunächst mittels gasförmigen Iodes in gasförmiges ZnI2 und 1/2 Se2 überführt, um dann im oberen Teil bei einer anderen Temperatur T2 als Kristall ZnSe abgeschieden zu werden. Das Iod kann dann wieder am Boden mit neuem ZnSe reagieren. chemischer Gasphasentransport 1:

chemischer Gasphasentransport 2: Heißdrahtverfahren: Von der Wand wird bei etwa 450ºC das gasförmige ZrI4 gebildet, das am heißen Wolframdraht zersetzt wird und damit gereinigtes Zirkonmetall abscheidet. chemischer Gasphasentransport 2:
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