Спосіб вирощування кристалу направленою кристалізацією розплаву

1. Спосіб вирощування кристалу направленою кристалізацією розплаву, який включає розміщення речовини, яку кристалізують, в порожнину вер 32842 варіантів занурення контейнеру в рідину здійснюють шляхом підйому рівня рідини по відношенню до нерухомо установленого контейнеру з розплавом. В якості теплопровідної рідини використовують галій. В заявленому способі при проведенні процесу росту кристалу теплопровідна рідина охоплює нижню частину контейнеру з розплавом. Завдяки тому, що рідина розміщена в зоні з температурою, яка нижча за температуру плавлення речовини, яку кристалізують, а над поверхнею рідини встановлена температура, яка вища за температуру плавлення речовини, що кристалізується, фронт кристалізації встановлюється на рівні, який практично співпадає з рівнем теплопровідної рідини. При цьому коливання положення фронту кристалізації суттєво зменшуються за рахунок більш високої теплопровідності рідини в порівнянні з теплопровідністю повітряного шару між контейнером та внутрішньою поверхнею робочої зони печі опору в способі-прототипі. Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється, з прототипом показує, що спосіб, який заявляється, відрізняється від відомого тим, що направлене охолодження розплаву здійснюють шляхом занурення контейнеру з речовиною в рідину з температурою, яка нижча температури плавлення речовини, при чому занурення контейнеру в рідину в одному з варіантів здійснюють, піднімаючи рівень рідини по відношенню до нерухомо встановленого контейнеру з розплавом. Таким чином, спосіб, який заявляється, відповідає критерію «новизна». Приводимо приклади здійснення запропонованого способу та способу-прототипу. Приклад 1. В контейнер циліндричної форми із звуженим нижнім кінцем, виготовлений з плавленого кварцу, розміщують 50 г тіотанталату талію (Тl3ТaS4), після чого контейнер вакуумують та заварюють. В вертикально установлену піч опору з діаметром робочої порожнини 50 мм встановлюють ємність висотою 80 мм, в якій розміщено 400 г галію. Ємність з галієм розміщують на рівні нижньої зони печі опору. В порожнині верхньої зони встановлюють температуру 570°С, а в нижній зоні – температуру 320°С. Контейнер з тіотанталатом талію встановлюють в вер хній зоні над розплавом галію, витримують протягом однієї години, після чого із швидкістю 0,4 мм/год. переміщують вниз. Після повної кристалізації розплаву тіотанталату талію обидві зони печі охолоджують із швидкістю 30 К/год і вилучають вирощений кристал. Одержано монокристал тіотанталату талію темновишневого кольору без видимих неоднорідностей в об’ємі. Приклад 2. Вирощують кристал тіотанталату талію по способу-прототипу. Контейнер з речовиною (50 г Тl3ТaS4) розміщують в вер хній зоні печі опору при температурі 570°С, після чого опускають в нижню зону з температурою 320°С з швидкістю 0,4 мм/год. Розміри та конструкція печі опору та контейнеру аналогічні застосованим в прикладі 1. Після повної кристалізації розплаву та о холодження кристал вилучають із контейнеру. Вирощений монокристал містив видимі газові включення, розміщені в об’ємі кристалу на ділянці переходу від конічної до циліндричної частини кристалу. Таким чином, застосування запропонованого способу забезпечує покращення якості вирощуваних кристалів в порівнянні з способом-прототипом. Винахід може бути використаний в технології вирощування монокристалів подвійних та більш складних сполук. Література: 1.Козлова О.Г. Рост кристаллов: Изд. Московского университета,1967.– С.184. 2.Получение монокристаллов прустита и исследование их кристаллического совершенства. В кн.".Рост и легирование полупроводниковых кристаллов и пленок" / Головей М.И., Олексюк И.Л., Гурзен М.И., С тойка И.М.–Ч.11: Изд."Наука", Сибирское отделение, Новосибирск.– С.305–309.– (Прототип). __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 2