*Блог компании Онлайн Патент. Мы продолжаем нашу серию материалов, посвященных различным химическим элементам. В этой статье мы расскажем о галлии и патентом аспекте его применения в России и мире.

Галлий в СССР и современной России

Галлиевым первопроходцем стал Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности «Гиредмет», созданный на основании постановления Президиума ВСНХ СССР от 6 сентября 1931 года № 628. Объектами исследований и разработок института стало 30 элементов Периодической системы. Исследования были связаны с определением рассеянных элементов в различных природных продуктах.

Первые десятки граммов отечественного металлического галлия получены в 1938 году сотрудниками Гиредмета на опытной установке, а галлиевый концентрат — годом ранее из промпродуктов Волховского алюминиевого завода, использовавшего в тот период тихвинские бокситы. Предложенная теория стала основой целенаправленного поиска рассеянных элементов на Волховском и Уральском алюминиевых заводах, Тихвинском глиноземном заводе и на других предприятиях Советского Союза.

Поскольку сырье представляло собой полупродукты цветной металлургии, необходимо было вписываться в общую технологическую схему, возвращая ценные компоненты в цикл основного производства. Масштабные разработки позволили в послевоенный период организовать отечественное промышленное производство галлия на Волховском алюминиевом и Тихвинском глиноземном заводах.

В институте «Гиредмет» были проведены исследования различных методов электрохимического рафинирования, сорбционной и экстракционной очистки, вакуумного плавления, методов кристаллизационной очистки, ректификации, вакуумной перегонки галлия.

В Советском Союзе попутное извлечение галлия было организовано на алюминиевых и цинковых в трех республиках: РСФСР, УССР и КазССР.

Галлий в России

В России запасы галлия в бокситовых рудах оцениваются в 150 тыс. т (среднее содержание в этих рудах составляет 53 г/т). Источником галлия, используемого в отечественной промышленности, в текущий момент являются апатит-нефелиновые руды (более 60 % и более 70 % его добычи) со средним содержанием 23,6 г/т

В России на Пикалевском глиноземном заводе действует технологическая установка для производства галлия мощностью 12 т/год.

Основные российские предприятия-потребители галлия — заводы оптоэлектроники и солнечных элементов (СЭ).

C 2011 г. в АО «НПП «Квант» (Москва) работает технологическая линия изготовления по собственной технологии многослойных СЭ на основе InGaP/InGaAs/Ge. В 2009 г. «Роснано» предоставил НПП «Квант» долгосрочный заём в размере 550 млн руб. ОАО «Информационные спутниковые системы им. академика М.Ф. Решетнёва», основной потребитель СЭ, внёс 50 млн. руб. в качестве займа. НПП «Квант» входит в холдинг «Российские космические системы»).

ОАО «Сатурн» (Краснодар) производит космические СЭ из арсенида галлия.

АО «Оптрон» (Зеленоград) выпускает оптопары транзисторные с открытым оптическим каналом в пластмассовом корпусе, состоящие из эпитаксиального инфракрасного диодного излучателя на основе соединения арсенид-галлий-алюминий и кремниевого эпитаксиально-планарного транзисторного фотоприемника. Они предназначенные для использования в качестве миниатюрных первичных фотоэлектрических преобразователей (датчиков) линейных и угловых перемещений в радиоэлектронной аппаратуре. Масса оптрона не более 0,3 г.

АО «Элма-Малахит» (Зеленоград) специализируется на производстве эпитаксиальных и гетероэпитаксиальных структур, в частности HEMT структуры на основе GaN на подложках сапфира, SiC и Si диаметром 50,8; 76 и 100 мм; широкая номенклатура эпитаксиальных структур GaAs на проводящих и полуизолирующих подложках диаметром 40; 50,8 и 76,2 мм, в том числе структуры для p-i-n диодов, варакторов, диодов Шоттки, ЛПД, диодов Ганна.

Зарубежные патенты

На портале Google.Patents указано 100 тысяч патентов. Рейтинг патентообладателей выглядит следующим образом.