Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната Советский патент 1992 года по МПК C30B15/00 C30B29/28 

Изобретение относится к технологии получения нзoли p JЩИx лодложеч™ ных материалов и может быть использовано в электронной, дветной и химической пpc ышлeннocти

Цель изобретения - повьшение выхода годных монокристаллов диаметром 110 мм с плотностью дефектов не более 3 см за счет уменьшения дли- Hjii конусной части кристалла,

В тигель загружают шихту - смесь окислов галлия и гадол стня, Иихту плавят посредством высокочастотного нагрева ирид,иввого тигля диаметром 150 мм. Азот подают к тепловому узлу перед началом нагрева тигля, кислород добавляют при появлении расплава, /

Затранку эращзют со скоростью 35 ;oG/M iH , При касании затравкой. расплаве происходит затравливание, после чего начинают перемещение a a- травки вверх со скоростью 8 мм/ч. Выращивается шейка диаметром 12 мм, длиной 20 мм. Скорость вытягивания . уменьшают от 8 мъ1/ч до 1,5 мм/ч. За-: тем разращивается коническая часть кристалла. Скорость вытягивания ко- нуса остается постоянной, равной 1,5 мм/ч. Скорость вращения поддер-; живаегся постоянной, равной 3566 /;. /мин до дл1шы кристалла 27 мм. При этой длине форма фронта кристаллизации изменяется от островьшуклой к шшБяовыпуклой. Скорость вращения, «ачниая от длины кристалла 27 мм.

оа ф ф о

уменьшают и соответствии с формулой

t - -т и

W «QK + (QO -WK) Lr- it

где (J - текущее значение скорости вращения, об/мин;

О - скорость вращения, на цилиндре, об/мин; СОд - скорость вращения затравки при затравливании, об/мин;

L - текущее значение длины кристалла, мм;

L.. - длина кристалла, до которой 15

уменьшают мм

скорость вра

п

щения, MMJ 1, - длина кристалла до начала

изменения скорости вращения,

мм;

- безразмерный коэффициент, « равный 1,5-2,0. Подставляя конкретные значения, получаем

О 19,0+(35,0-19,0) (5812)

1А53960

выращивание из расплава конической части Кристалла с постоянной ско- ростью вытягивания и вращения до изменения формы фронта кристаллизации от островыпуклой к плавн-овыпуклой, уменьшение скорости вращения по заданной зависимости до цилиндрической части кристалла и последующее выращи- Q вание цилиндрической части в атмосфере инертного газа, содержащего |сис- лород, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных монокристаллов диаметром до 110 мм с Плотностью дефектов не более 3 см за счет уменьшения длины конусной части кристалла, затравливание ведут при вращении затравки со скоростью 30-АО об/мин затем, не изменяя скорости в ращения, выращивают шейку длиной не менее 15 Mi4 и диаметром не более 15 мм со скоростью вытягивания от 7-10 мм/ч в начале . до 1,5-2,3 мм/ч в конце шейки, после чего, не изменяя скорости вытягива20

25

ния,. проводят выращивание конической части кристалла и уменьшение скорое-, ти вращения ведут по зависимости

19,0 + 16,0 (у-) об /мин,

при L до 38 мм. Далее выращивание ведут с постоянной ско jjo с тью и ращения; равной 19 юб/мин. вы- тягив ания поддерживают постоянной, равной 1,5 мм,до длины кристалла 38 мм, затем увеличивают до 2,6 мм/ч и далее рост кристалла ведут с постоянной скоростью вытягивания 2,6 мм/ч, Кристгшл выращивают до массы П 13 кг диаметром 107 мм. Длина конус а.

18 мм, угол разращивания конуса 140 ,

Плотность дефектов в кристалле

0-3 см ,

формула изобретения

Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната, включа- ххций расплавление исходной шихты, затравливание на вращающуюся затравку.

0

0

ния,. проводят выращивание конической части кристалла и уменьшение скорое-, ти вращения ведут по зависимости

и) OK + (оЭо - к) () LK Ьо

где Q - текущее значение скорости вращения, об/мин;

01 - скорость вращения на цилиндре, об/мин,

COj,- скорость вращения затравки при затравливании, об/мин;

L - текущее значение длиньГ кристалла, мм;

L - длина кристалла, до которой уменьшают ско рость вращения,

мм;

LP - длина кристалла до начала изменения скорости враще

нйя, мм; п - безразмерный коэффициент,

равный 1,5-2,0.

а после достижения цилиндрической части скорость вытягивания увеличивают до 2,6-7,0 мм/ч

Изобретение относится -к технологии получения Hso sipysor Jix подложечных материалов и может быть исполь зовано а электронной, цветной н химической npoNibunneHKocTH. Цель изо 5- . ретения повышение В171кода годньгх . oнoкpнcтaллoв диаметром до 1.10 мм с пло1 ностью дефектов 3 см за счет уменьшения длины конусной части кристалла. Способ включает расплавление исходной шихты и затравливание на затравку при ее вращении со ско ростью 30-40 об/мкн. Затем, не лзме- няя скорости вращения, выращивают шейку длиной не менее 15 мь5 и дна- метром не белее 15 мм со скоростью вытягивания от 7-10 мк/ч в начале до , 1,, 5-2 5, э км/ч в конце шейки. После это- ГО; не г:эменяя скорости вытягивания, уменьшают скорость вращения по предла- зависимости. После дост1-ш:ения цилиндрической части скорость вытяги- . вания урепкчивают до 2,6-7 ,0 №1/ч.Полу- чены кристаллы массой до 1 1-13 кг, с конуса 18 мтч и углом разращи- 17ЯКМ1; 140°.,, С а