СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА Российский патент 1999 года по МПК C30B29/62 C30B29/16 C30B30/00 

Описание патента на изобретение RU2131951C1

Изобретение относится к области полупроводникового материаловедения. Размеры, форма и связанные с ними специфические свойства нитевидных кристаллов делают их привлекательными объектами для различных применений в науке и технике: в физике - объекты для изучения размерных эффектов, а также кинетики роста кристалла вообще в приближении одномерного случая, в технике - активные элементы автоэмиссионных приборов, тензодатчики и т.д.

Известна тенденция оксида цинка к формированию игольчатого габитуса нитевидных монокристаллов, вытянутых вдоль оси C, при традиционных методах роста (см., например, [1, 2]). Известно также об использовании лазерного нагрева для выращивания монокристаллов по крайней мере оксидных материалов: Al2O3, La2Ti2O7, Y3Al5O12, Eu2Ti2O7 и др. (см., например, [3,4]).

Техническим результатом данного изобретения является получение нитевидных кристаллов оксида цинка без затравок и кристаллизационных камер - на воздухе с использованием излучения CO2-лазера непрерывного действия.

В экспериментах использовался серийный лазер непрерывного излучения ЛГ-25 на CO2 мощностью 25 Вт. При фокусировке Ge-линзой с f=20 см плотность мощности на поверхности таблетки превышала 105 Вт/см2. Предварительно спрессованные из порошка оксида цинка марки ОСЧ таблетки, размерами L ~1 cм и D ~ 1 cм, отжигались в муфельной печи при T ~ 800oC в течение 1 часа для обеспечения механической прочности. Процедура облучения занимала 1-3 мин. За короткое время (~10 сек) в локальной области облучения температура достигает величины (непосредственные измерения затруднены как размерами области, так и существенным градиентом температур), необходимой для разложения (T > 1750oC) и, возможно, плавления (T > 1950oC) оксида цинка. Размер кратера в области облучения в зависимости от времени и исходной плотности мощности достигал 3 - 4 мм. На краях кратера образуются бугорки - утолщения, видимые невооруженным глазом. При наблюдении под микроскопом с небольшим увеличением (10-100) отчетливо видно, что край кратера состоит из дискретных яйцевидных образований размерами порядка 1 мм, отстоящих друг от друга на таком же расстоянии. На чертеже приведена микрофотография фрагмента края кратера, полученная при увеличении х 25. Можно видеть, что нитевидные кристаллы растут в радиальных направлениях на каждом из таких образований, исключая их внутреннюю коническую поверхность, близкую к зоне облучения. Размеры этих кристаллов вдоль оси C достигали нескольких мм, а в перпендикулярных к оси C направлениях - нескольких мкм.

Список литературы
1. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. - М.: Наука, 1977, 300 с.

2. Park Y.S., Reynolds D.C.J. of Appl. Phys. 1967, v. 38, N 2, p. 756-760.

3. Реди Дж. Действие мощного лазерного излучения. - М.: Мир, 1974, 450 с.

4. Рябченков В.В. Синтез тугоплавких монокристаллов в условиях лазерного нагрева. Автореферат кандидатской диссертации. - М., ИКАН, 1987, 18 с.

Похожие патенты RU2131951C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ ОКСИДА ЦИНКА НА НЕОРИЕНТИРУЮЩИХ ПОДЛОЖКАХ 1998
  • Атаев Б.М.
  • Камилов И.К.
  • Багамадова А.М.
  • Мамедов В.В.
  • Омаев А.К.
RU2139596C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ 2000
  • Ляпин Г.С.
  • Титов А.А.
RU2180932C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРО- И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАССИВОВ КРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА 2010
  • Прокошев Валерий Григорьевич
  • Абрамов Дмитрий Владимирович
  • Маков Степан Андреевич
  • Хорьков Кирилл Сергеевич
  • Логинова Ирина Михайловна
RU2484188C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАЗИБИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР ОКСИДА ЦИНКА 2000
  • Атаев Б.М.
  • Камилов И.К.
  • Багамадова А.М.
  • Мамедов В.В.
  • Омаев А.К.
  • Махмудов С.Ш.
RU2202138C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАССИВОВ КРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА 2011
  • Абрамов Дмитрий Владимирович
  • Маков Степан Андреевич
  • Хорьков Кирилл Сергеевич
RU2478740C1
ГЕНЕРАТОР СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 1993
  • Баширов Р.И.
  • Гаджиалиев М.М.
  • Мусаев А.М.
RU2084996C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОК 1995
  • Абдуев А.Х.
  • Камилов И.К.
RU2102814C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОДНОРОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 1987
  • Даунов М.И.
  • Магомедов А.Б.
RU2032962C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДРЕЙФОВОЙ ПОДВИЖНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 2002
  • Абдуллаев А.А.
  • Алиев А.Р.
  • Камилов И.К.
RU2239913C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 1997
  • Гусейнов Г.Г.
RU2124717C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА

Изобретение может быть использовано в полупроводниковом материаловедении. Сущность изобретения: рост нитевидных кристаллов оксида цинка осуществляют на воздухе с использованием излучения CO2- лазера непрерывного действия. Изобретение позволяет получать нитевидные кристаллы без затравок и кристаллизационных камер. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 131 951 C1

Способ выращивания нитевидных кристаллов оксида цинка, отличающийся тем, что рост осуществляют на воздухе с использованием излучения CO2-лазера непрерывного действия.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2131951C1

Гиваргизов Е.И
Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара
-М.: Наука, 1977, с.260, 262
EP 0325797 A1, 02.08.89
ВАКУУМНЫЙ РАЗРЯДНИК 0
  • П. Н. Дащук Ленинградский Политехнический Институт М. И. Калинина
SU378995A1
Устройство для защиты контактной сети и оборудования постоянного тока от короткого замыкания 1975
  • Крюков Игорь Семенович
  • Фарафонов Анатолий Васильевич
SU542291A1
Пожарный двухцилиндровый насос 0
  • Александров И.Я.
SU90A1
КРОЮЩИЙ СОСТАВ 1996
  • Лейден Лейф
  • Асумалахти Маркку
  • Яяриля Яри
  • Рогерстедт Лайла
  • Мартинссон Ханс-Бертил
  • Хагстрем Бенгт
  • Сахила Аймо
RU2167900C2

RU 2 131 951 C1

Авторы

Атаев Б.М.

Камилов И.К.

Мамедов В.В.

Даты

1999-06-20Публикация

1997-06-18Подача