Разъемный тигель для выращивания ориентированных монокристаллов Советский патент 1981 года по МПК C30B9/00 

(54) РАЗЪЕМНЫЙ ТИГЕЛЬ ДЛЯ ВЬ Гз 1ЦИГ1АНИЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ

МОНОКРИС1ЛЛЛОР

Изобретение относится к устройствам ОЛЯ выраигивания монокристаллов ааааниой геометрической формы и ориентации и может быть использовано в облаС ти металлургии и физического MaTfjpHano ведения металлов высокой чистоты для глубокой очистки и физического исслецоп ння СВОЙСТВ металлов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тигель ДЛЯ выращивания ориентированных моножрисгаллов вертикальной направленной кристаллизацией расплава на затравке, вы полненный из втулки, крышки с отверстие и . Оциако этот тигель не обеспечивает воспронаводимости структурного совер- шенсгва монокристаллов,, так как цля каж дои операции кристаллизации используется новая затравка. Кроме того. Неопределенность простра ственной ориентацииа затравочного крисга па затрудняет выращивание монокристаплов златимой ориентации и точной геомет- ФЧМЫ. Игл и.юпрртрния является г овышенйе струкгу(шо: о соворшкнства монокристал- лоЬ iiocp-acTBOM многократного испопь- оования оаной и той же затравки, -управления процессом затравлирання и уменьшения напряжений при кристаллизации. Это достигается тем, что разъемный тигель цля выращивания ориенткрованнык монокристаллов вертикальной направлеаноЯ кристаллизацией расплава на затравке выполнен из втулки с внешней реаьбов ва KOHuex, крышка снабжена двумя цвлвварическнмн выступами;, имеющвмя внешний инамэтр, соответствующий внутреннему пнамегру втулки , расположенными по оси втупкн, отверстие капиллярного раз мера выполнено по оси выступов, дно выпопнено из эластичной прокладки, прнжатой к втулке гайкой с отверстием, соот ветсгвугошим внутреннему цнаметру втупкв, а крышка навинчена на верхний « конец вгулки. Наличие рвэьбы на вгулк, обеспечивает фиксированное положение крышки при выаа лпваний через капиллярное огверстне кап лк расплава пля контакта с затравкой. Уменьшение поперечного сечения крисгалла сразу же после аагравливания препятствует npomrkirpBembo не«оввршеяств на аагравки в рвстушиЯ крнсгалл. У вакристаллнэованного расплава в катошяре позволяет легко отелить моно кристалл от затравки, не нарушая ее, и испояьвовать оану R ту же затравку многократно. Наружный выступ на крышке 3-10 мм образует ааэор межцу затравкой и тнглем Высота внутреннего выступа должна быть аостатомной, чтобы объем вытесненного расплава превышал объем расплава в капилляре на 1-2 капли. Крясталлизациго веаут ггри постоянной температуре. Скорость роста регулируют р&жямом охлажя€ пия затравки. При этом orвоа тепла в процессе, кристаллизации осуществляется не только через твераую, но и через жидкую фазу, за счет разHMK условий теплопровоцности стенок и тонкого эластичного она тигля. Мягкое дно способствует предупрежаению пеформаиий н напряж ий при росте ЯГО позволяет получать совершенные монокристаллы-с минимальным числом аефактов кристаллической решетки. На чертеже изображена схема разъемного тигля для выращивания ориентиро ванных монокристаллов. Разъемный тигель состоит из втулки 1 с внешней резьбой на концах, вкладыша 2, крышки 3 с авумя цилиндрическими выступами 4 и 5, расположенными Капиллярное отверстие 6 по оси втулки оси вьгступов. Эластич выгюлнено МО 7 прижата к втулке 1 гайчая проклапка кой 8 с отверсгйвм 9, размер кото|зого соогввгсгвует внутреннему диаметру втул В преоложеяяом тигле получены иилцяйряческне монокристаллы галлия 1 ОХ кбО мл япотяостью ; дислокапий менее Устройство работает сле ауюи|им обра Выращивают монокристалл галлия. Mts талл нагревает до плавления в отдельном стакане из фторопласта. Собранный тигель перец заполнением выдерживают в термостате при 30С для нагревания стенок. Затем тигель заполняют жидким металлом и осторожно вакручнвают крышку таким образом, чтобы выступившая из капилляра капля жидкого металла была не N8 более 3-4 мм диаметра. Затравливание осуществляют прикосновением соответствующей грани загравоч ного кристалла к капле металла, выступающей из капилляра. В качестве дна используют проклаоку из тонкой резины. Нижний конеп монокристалла имеет при этом вид выпуклой сферы. Температуру термостата во время кристаллизации поддерживают, постоянной, скорость роста регулируют охлаждением затравки. Форму ла иаобретени Разъемный тигель для выращивания ориентированных монокрист-аллов вертика ,льной направленной кристаллизацией, расплава на затравке, выполненный из втулки , крышки с отверстием и дна, о т личающийся тем, что, с целью повышения структурного совершенства мовокрнсталлов втулка выполиет с резьбой на концах, крышка снабжена двумя цилиндрическими выступами, имеющими внешний диаметр, соответствующий внутреннему диаметру втулки, распс/ложеиным« по оси втулки, отверстие капиллярного выполнено по оси выступов, дно выполнено не «ластичной прокладки, п| вжатой к втулке гайкой с отверстием, соответствующим внутреннему диаметру втулки, и крышка навинчена на верхний кояец втулки. Источники информации, принятые во внимание при вкспертиве 1. Пагеяг ФРГ М 1769650, вл 12 d 17/06, 1971.

.3