Способ выращивания монокристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната Советский патент 1991 года по МПК C30B15/00 C30B29/28 

Jt

N1

4i

1

j 4 АО

Изобретение относится к выращива нию монокристаллов и может быть ис пользовано при вырапивании монокристаллов гранатов, применяющихся в ла зерной технике, магнитной микроэлектронике и для ювелирных целей.

Целью изобретения является повы шение качества монокристаллов.

Пример. Кристаллы кальций- ниобий-г-галлиевого граната (КНГГ), в которые вводят различные примеси (Hd Сг, Fe Ni % Со Ег, ton , Рг ,и т.д.), выращивают по методу Чохральского на установке До- нец-3 с индукционнь м нагревом. Граhaтообразующие компоненты, предвари тельно просушенные при 15Q°C, вэве- агивают на аналитических весах и перемешивают до образования гомогенной смасн. Типичный состав шихты,мае.%;

СаО 24,355

Шэ,05 32„А37

43,208

Из смеси прессуют таблеткиj кото- рые отжигают при температура . Отожженные таблетки загружают в пла- Гйковьй тигель диаметром 60 ммц, который помещают в ростовую камеру уста но вк}5 в,

В ростовой Kai-sepe создают химиче™ ски нейтральную шш окислительную среду при давлении рт.ст. и нагревают шихту выше температуры плавления КНГГе составляющей . Затем снижают давление над расплавом путем откачивания ростовой камеры до давления ке более 0,1 мм рт.ст, Ни время 3 мин, после чего камеру ааполняют ииертныь газом и кислоро- дом (АГ 5 об.% 0). Выращивание кристалла проводят при в центре тигля. Максимальная температура у стенок ткгля составляет 1550 С. Вытягивание кристалла осу дествля-

i52

гот со скоростью 3 мм/ч при скоро- сти вращения 30 о.б/мин.

Кристаллы имеют диаметр 30-35 мм при хорошем оптическом и структурном совершенстве.

Данные о режимах роста и качестве кристаллов сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, вьщержка расплава перед вьфащиванием при давлении значительно больше 0,1 NJM.PT.CT не приводит к снижению дефектности кристаллов. Увеличение времени выдержки расплава при пониженном давлении вьпае О мин приводит к снижению качества кристалла вследствие испарения компонент шихты. В тиглях малого диаметра(40 мм) пузырьки газа успевают всплыть и разорваться за 1 мин. Снижение давления над расплавом ниже 0,1 мм рт.сТо нецелесообразно, т, к. уже при данном давлении создаются условия для всплытия и рыва газовых пузырьков

По сравнению с прототипом в полученных монокристаллах по крайней ме ре в 5 раз снижено количаство дефектов типа газовых пузырьков. Описанный способ позволяет значительно, повысить оптическое качество кристаллов КНГГ, снизив малоугло бе светорассеяние в 10 раз, и сделать их пригодными для применения ij лазерной

технике.

Формула изобретения

Способ вьфащивания монокристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната из расплава на вращамдуюся затрззку в атмосфере инертного газа, содержащего кислород, отличающийся тем5 что, с целью повышения качества монокристаллов, перед выращиванием расплав вьщерживают при давлени газа KG более 0,1 мм рт.ст в течени 1-10 мин

Изобретение относится к электронной технике и позволяет повысить качество монокристаллов. Способ включает выдержку расплава перед выращиванием при давлении не более 0,1 мм рт.ст. в течение 1-10 мин и рост монокристалла кальций-ниобий-галлиево- го граната на вращающуюся затравку в атмосфере инертного газа, содержащего кислород. Получень монокристаллы диаметром 30-35 мм, содержащие не более дефектов типа газовых пузырьков. Малоугловое светорассея- ние 0,1-0,3 отн. ед. 1 табл. 1