一.GC-MS测定砷烷中杂质

这是俄罗斯V. A. Krylov等的工作。气相色谱中的质谱检测器是一种灵敏度很高的检测器，在测定烷类气体中的杂质，如永久气体、C₁～C₅烃类和周期表中ⅢA、ⅣA、V A、Ⅵ A族元素等可以达到2×10^-5～2×10^-7mol％检测限；对其他无机氢化物的检测限为4×10^-6～3×10^-9mol％。为了提高灵敏度，如果采用浓缩富集方法，检测限还能继续下降。V. A. Krylov等采用色/质仪对高纯砷烷中杂质进行分析。

图3.38为人造砷烷和其他气体混合物的色谱分析图，图中砷烷未记录。其使用的色/质谱仪为Agilent 6890/MSD5973N气相色谱质谱仪，附带四极杆分析器、杂质用70eV能量的电子轰击离子化，离子源温度150℃；四极质量过滤器106℃;色/质仪接口200℃；色谱仪记录由总离子流进行扫描12～250amu。杂质与基体砷烷的分离采用PLOT柱，色谱柱为：长60m，内径0.32mm，内装硅胶。

色谱条件：载气为氦气，平均线速30cm/s。开始30℃维持8分钟，然后按10℃/min程序升温到100℃，维持5分钟，再升温到130℃，直到分析结束。

图3.38人造砷烷和其他气体混合物的色谱分析图

在上述色谱条件下，磷烷峰、乙烯峰与砷烷峰几乎重叠或重叠，砷烷出峰时间约6.7～8.6min，见图3.38，因而不能进行分析，必须采用另外办法解决(如切割或改变载气流速)；对于砷烷中的痕量杂质N₂、Ar、O₂的分析则用分子筛作载体。分析取样量仅50ul(相当于1.7×10^-4g)。表3.21为砷烷中气相色谱杂质分离参数。

表3.21气相色谱杂质分离参数(砷烷是基体)

表3.22为GC-MS测定砷烷中气态杂质的检出限。

表3.22纯砷烷中气态杂质检出限

mol％表示物质的量分数

二、GC-ICP-MS锗烷中磷烷分析

美国Voltaix公司于2010年公开了锗烷中磷烷脱除的专利，对GeH₄中杂质PH₃气体进行分析研究。分析仪器是一种高级的色谱一电感耦合等离子体-质谱(GC-ICP-MS)仪。图3.39为GC-ICP-MS仪分析的锗烷中磷烷色谱图(图3.39上为高含量磷烷4.3ppm；中为低含量磷烷0.13ppm；下则无磷烷检出)。

其分析结果为(单位ppb) : SSO580＜50, SS1077＜50, CS0998＜4300,CS0736＜4500，CS1025＜50。

图3.39锗烷中磷烷的GC-ICP-MS分析

分析方法：用10ppm磷烷作标准，根据需要稀释配制到130ppb浓度磷烷，对分析样品进行校正。质谱仪中采用碰撞池技术(collision cell technology，简称CCT)，降低了从31～47m/z的氧碰撞干涉。

色谱分析条件：

仪器：Thermo Scientific X Series ICP-MS;

色谱柱：800m×32mm, GasPro;

载气：H₂, 20psi;

炉温：45℃，恒温；

进样量：250u1;

载气流速：2.5m1/min。

GC-ICP-MS仪分析条件：

检测器：ICP-MS，47(m/z)，驻500ms；

附加Dasl：187 ml/min。

GC-ICP-MS仪器用于气态杂质分析，测定元素的质量数范围一般从6～260,浓度线性动态可达9个数量级，最高检测限为ppt。