Известны разнообразные конструкции кристаллизационных зстановок для скоростного выращивания монокристаллов из расплава методом опускания тигля. Например, описана трубчатая вертикальная печь с узким металлическим кольцом-диафрагдмой, расположенным в нижней части печи и нагреваемым до высокой температуры.
Предлагаемое устройство позволяет производить сильное локальное охлаждение расплава, что улучшает и ускоряет процесс выращивания кристаллов. Это достигается наличием в нижней части трубчатой вертикальной печи охлаждаемого сосуда с легкоплавким металлом, в который погружается тигель с кристаллизуемым веществом.
На чертеже представлено устройство в разрезе.
Тигель 1 с расплавом на креплении, устроенном сверху, перемещается из обогреваемой верхней части трубчатой вертикальной печм в не обогреваемую нижнюю часть, где соосно с тиглем установлен сосуд 2, заполненный легкоплавким металлом или сплавом (олово, сплав Розе или Вуда).
Стенки сосуда охлаждаются током протекающей жидкости (вода, антифриз) или охлажденного газа. Сосуд и.меет широкий слив 3, расположенный немного ниже его верхнего края, и приемник 4 для вытекающего из слива металла.
Для успешного действия устройства расплав перегревается значительно выше температуры плавления, примерно на 200° и более. Горячий тигель с расплавом опзскается в охлаждаемый сосуд с легкоплавким -металлом и плавит последний, что приводит в результате интенсивного теплообмена к резкому охлаждению растущего кристалла при одновременном перегреве расплава. Вытекающий из слива металл собирается в приемник.
Устройство значительно повышает чистоту (однородность) и скорость выращивания монокристаллов.
Очистка кристалла от нерастворимых частиц коллоидных размеров и молекулярных примесей с применением охладителя намйого выше, чем без него..
Предмет изобретения
Устройство для выращивания кристаллов из расплава методом опускания тигля, нагреваемого в трубчатой вертикальной печи с обогреваемой верхней частью и не нагреваемой нижней частью, отличающееся тем, что в нижней не нагреваемой части печи помещен охлаждаемый сосуд с легкоплавким металлом, снабженный сливо л и приемником для метала, вытекающего из сосуда при погружении в него тигля с кристаллизуемым веществом.
