1
Изобретение относится к способам управления процессом выращивания монокристаллов из расплава и может быть использовано при выращивании тугоплавких кристаллов различными методами.
Известен способ управления процессом вУрапшвания монокристаллов из расплава, включающий регулирование мощности нагрева и скорости перемещения кристалла по заданной программе 1.
Недостатком данного способа является отсутствие обратной связи по параметрам процесса, а заданная заранее программа управления не учитывает всех возмущений, действующих на процесс, и вызывающих дефекты в кристалле.
Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессом выращивания монокристаллов из расплава путем регулирования мощности нагрева и/или скорости перемещения кристалла с обратной связью по результатам измерения диаметра растущего кристалла 2.
Недостатком известного способа является отсутствие в процессе выращивания информации о возникновении структурных дефектов в кристалле, образующихся вследствие неоптимальности рйда параметJJOB процесГса, в частности температурных paдиeнтoв,
Цель изобретения - повыщение структурного совершенства монокристаллов.
Поставленная цель достигается тем, что в процессе выращивания измеряют интенсивность импульсов акустической эмиссии, возникающих в монокристаллах при образовании в нем структурных дефектов, в зависимости от которой регулируют мощность нагрева и/или скорость перемещения 10 кристалла.
На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа управления процессом выращивания монокристаллов из расплава. 15 Устройство содержит тигель 1 х расплавом 2, кристалл 3, преобразователь 4 акустической эмиссии в электрический сигнал, привод 5 перемещения кристалла, первый нагреватель 6, второй нагреватель 7, источ.20 НИКИ 8 и 9 питания, регуляторы 10 и 11 мощности, подводимой к нагревателям, усилитель 12 импульсов акустической эмиссии, блок 13 измерения интенсивности импульсов акустической эмиссии, регулятор 14 25 скорости перемещения кристалла, электродвигатель 15 привода кристалла.
Способ осуществляется следующим образом.
В процессе выращивания монокристалла, 30 например лейкосапфира, непрерывно
ряется интенсивность импульсов акустической - миссии. Если кристалл 3.растет без структурных дефектов, на выходе преобразователя 4 акустической эмиссии сигнал отсутствует на Входах регуляторов 10 и 11 мощности, подводимой к нагревателям 6 и 7, и регулятора 14 скорости перемещения кристалла отсутствуют корректирующие сигналы.
Если при росте кристалла 3 происходит образование структурных дефектов, в нем возникают импульсы акустической эмиссии, которые воспринимаются преобразователем 4. Электрические импульсы с выхода преобразователя 4 поступают на вход усилителя 12 и далее - в блок 13 измерения интенсивности импульсов акустической эмиссии. Сигнал с выхода блока 13 измерения интенсивности импульсов акустической эмиссии, пропорциональный измеренной интенсивности, воздействует на регуляторы 10 1 11 мон1,ности первого и второго нагревателей. Соотношение мощностей устанавливается таким образом, чтобы уменьшить температурный градиент в кристалле 3. Одновременно сигнал с выхода блока 13 измерения интенсивности импульсов аку 5тической эмиссии поступает иа регулятор 14
скорости перемещения кристалла 3, уменьшая скорость электродвигателя 15.
Использование предлагаемого способа позволяет увеличить число кристаллов высокого структурного coBcpuJCHCTBa с 60 .ш 85-90%, что дает большой экономический эффект.
Формула нзобретення
Способ управления процессом выращивания монокристаллов из расплава путем регулирования мощности иагрева и/или скорости перемещения кристалла, отличающ и и с я тем, что, с целью повыиюния структурного совершенства монокристаллов, и:«меряют интенсивность импульсов акустической эмиссии, возникающих в монокристалле при образовании в нем структурных дефектйв, в зависимости от которой регулируют мощность нагрева и/илн скорость псремещеиия кристалла.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Теоретические основы химической технологии. 1973, т. 1, № 6, с. 848-858.
2. Патент США № 3621213, кл. 235-150, 1969.
