Способ выращивания кристаллов из расплава Советский патент 1958 года по МПК C30B11/00 

Известные способы выращивания кристаллов из расплава имеют ряд недостатков; медленный рост кристаллов, вследствие малого градиента температуры; необходимость большой стабильности температуры на протяжении всего процесса кристаллизации, что очень усложняет установки и делает их громоздкими и дорогими; необходимость применения совершенно чистых материалов при выраш,ивании безупречных кристаллов.

Предлагаемый способ и устройство для выращивания кристаллов из расплава лишен указанных недостатков.

Согласно данному изобретению, греющую обмотку нижней части обычно применяемой для этой цели вертикальной трубчатой электропечи отбрасывают, заменяя ее узким кольцом или диафрагмой с высокой температурой, и кристаллизацию ведут в объеме, расположенном ниже кольца.

Устройство узкого кольца ведет к следующим изменениям в условиях кристаллизации:

1)Температурный градиент падения температуры расплава печи ниже кольца резко возрастает, что позволяет вести кристаллизацию с гораздо большей скоростью.

2)Изотермическая поверхность кристаллизации, устанавливаемая вне высокотемпературной зоны нечи, ниже кольца, мало зависит от колебаний температуры верхней горячей зоны печи, что позволяет вести процесс без нарушения его скорости, при устойчивом положении изотермической поверхности кристаллизации.

3)Изотермическая поверхность кристаллизации, обращенная в случае отсутствия кольца выпуклостью книзу, становится обращенной кверху, в результате чего нарастание нового слоя кристалла начинается в середине сосуда и идет к периферии.

Это обстоятельство позволяет получать более чистые (без включений) кристаллы, даже не пользуясь безукоризненно чистыми исходными материалами.

До 1116935

Устройство позволяет, кроме того, вести кристаллизацию при значительном перегреве расплава, что значительно улучшает оптическое свойство кристаллов.

Таким образом, данное изобретение.позволяет значительно сократить время самЬго процесса выращивания кристаллов и дает возможность использовать для кристаллизации исходные материалы меньшей чистоты.

Предмет изобретения

1.Способ выращивания кристаллов из расплава в сосудах, нагреваемых в трубчатых вертикальных электропечах, отличающийся тем, что, с целью ускорения роста и получения более чистых (без включений) кристаллов, кристаллизацию ведут в сосуде с зоной кристаллизации, вынесенной из зоны нагрева расплава.

2.Устройство для выполнения способа по п. I, представляющее собой трубчатую вертикальную электропечь, снабженную сосудом для выращивания кристаллов из расплава, отличающееся тем, что, с целью создания в сосуде зоны кристаллизации, вынесенной из зоны нагрева расплава, нижнюю часть электропечи заменяют узким металлическим кольцом или диафрагмой с высокой температурой.