Способ изготовления полуфабрикатов (труб, прутков, листов, штанг и т.п..) из полупроводниковых материалов Советский патент 1958 года по МПК B22D11/00 

При изготовлении полуфабрикатов (проволоки, пластин, прутков и т. п.) из полупроводниковых материалов, например из германия, сначала получают методом вытягивания из расплава монокристаллы, затем разрезают пх на пластины, прутки и т. п. При этом образуется много отходов, а выход годной продукции весьма невелик.

Описываемый способ получения полуфабрикатов (труб, прутков, листов, штанг и т. п.) из полупроводниковых материалов путем непосредственного вытягивания или вып ессовывания из расплава с применением держателей-затравок различной формы и фильер с отверстиями различного профиля позволяет сократить до минимума образование отходов, повысить выход годной продукции и степень полезного использования исходных полупроводниковых материалов.

Описываемый способ отличается тем, что для придания полуфабрикату определенного профиля применяют погруженный в расплав экран

с щелью или фильеру, расположенную на поверхности расплава или плавающую по ней.

Расплав через отверстие фильеры может продавлпваться под давлением или же вытягиваться за счет капиллярных сил.

Описываемый способ может выполняться в двух вариантах. В расплав полупроводникового материала (германия, кремния и т. п). погружается, как и обычно, держательзатравка, которой сообщается непрерывное поступательное движение вверх. За затравкой под действием капиллярных сил вытягивается вверх столб расплава, который над поверхностью расплавленной ванны подвергается охлаждению п кристаллизации.

Нужные структура (в том числе- и монокристаллическая), профиль и форма вытягиваемому полуфабрикату придаются путем применения держателей-затравок необходимой формы и создания надлежащего тe пeратурного поля как непосредственно над расплавом в зоне формирования

Afb 112624- 2

изделия, так и в непосредственно прилегающей к ней зоне расплава. Соответствующие температурные условия в этих зонах создаются системой холодильников и экраном, погруженным в .

В случае необходимости в зоне формирования изделия и плавления нолунроводникового материала могут быть созданы вакуум или атмосфера инертного газа.

Второй вариант способа отличается от первого тем, что, с целью придания соответствуюи его профиля изделию, оно непрерывно вытягивается вверх через отверстие фильеры, нлавающей или укрепленной на поверхности расплава. Фильера нижней частью погружается в раснлав; она устанавливается над экраном или заменяет его. Держательзатравка ногружается в расплав через отверстие («очко) фильеры.

В этом варианте способа протягивание (продавливание) расплава через «очко осуществляется не только за счет капиллярных сил, но и за счет сил гидростатического давления, создаваемого вследствие погружения нижней части фильеры в расплав, а также и за счет давления, оказываемого на расплав при помощи поршневых, пневматических или механических устройств.

Полученные описываемым способом полупроводниковые полуфабрикаты могут потребовать незначительной обработки, нанример, илифовки и полировки, с целью доведения их толщины или сечения до строго определенных размеров.

Способ позволяет путем изменения условий вытягиБан я и кристаллизации получать изделия (полуфабрикаты) любых размеров - от тончайших до крупногабаритных.

Предмет изобретения

1.Способ изготовления полуфабрикатов (труб, прутков, листов, штанг и т. п.) из полупроводниковых материалов путем непосредственного вытягивания или выпрессовывания из расплава с применением держателей-затравокразличной формы и фильер с отверстиями различного профиля, отличающийс я тем, что, с целью придания полуфабрикату определенного профиля, применяют погруженный в расплав экран с щелью или распололсенную на поверхности расплава или плавающую по ней фильеру.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что подачу расплава через отверстие фильеры осуществляют под гидростатическим давлением, создаваемым погружением фильеры в расплав или посредством поршневых, пневматических или механических устройств.