Процес отримання монокристалів телуру

1. Процес отримання монокристалу телуру, що складається з етапів завантаження наважки, подальшої перекристалізації при Т1=722,5 К, який 3 60529 Тому ознака-напівпровідникові властивості монокристалів телуру задаються двоступеневим температурним відпалом при температурах Т2=684 К та /або Т3=670 К, а механічні властивості - при температурах Т4=648 К та /або Т5=623 К забезпечує процесу, який заявляється, необхідний «винахідницький» рівень. До такого висновку нас привів результат значного об'єму теоретичних та технологічних досліджень. Промислове використання запропонованої корисної моделі не вимагає спеціальних технологій і матеріалів, її реалізація можлива на існуючих під 4 приємствах електронного і приладобудівного напрямків. Великий об'єм досліджень, які були проведені нами, показав, що молекулярна модель телуру з гексагональною елементарною коміркою характеризується складною структурою хімічного зв'язку з п'ятьма компонентами φℓ(1≤ℓ≤5), які мають нееквівалентний характер. Це, в свою чергу, обумовлює появу тонкої структури їх температур утворення та руйнування - (Т1-Т5). Результати теоретичних розрахунків чисельних значень цих температур приведені в таблиці. Таблиця i φi (Ri, Å) Ti, K 1 φ1 (R1=2,8938) 722,5 2 φ2 (R2=3,9627) 684 3 φ3 (R3=3,9697) 670 Така складна структура телуру гексагонального типу поряд з металевим характером хімічного зв'язку обумовлює появу і ковалентної складової. При цьому слід відмітити, що ковалентна складова хімічного зв'язку кристалів телуру, яка визначається температурами T2-Т3 обумовлює напівпровідникові властивості кристалів, а металева складова, що визначається температурами Т4-Т5 визначає їх механічні властивості. У зв'язку з цим, послідовність виконання запропонованого технологічного процесу створення об'ємних монокристалів телуру наступна. Вихідний матеріал у вигляді полікристалічного злитку телуру (наприклад марки ТВ 4), що розташовано у відповідному контейнері з спектрально чистого графіту МПГ - 4, розміщується у відповідній ростовій установці (направленої кристалізації, зонної плавки або Чохральського) та далі при температурі Т1=722,5 К проводять процес кристалізації, після чого в залежності від призначення матеріалу (його застосування в якості елементів оптичної, лазерної, фото-, оптоелектронної, термоелектрики і інших галузей техніки) проводять певний температурний відпал. Якщо цей матеріал призначений для деталей напівпровідникової електроніки, то в цьому випадку проводять двоступеневий високотемпературний відпал при температурах Т2=684 К та Т3=670 К. Це веде до якісного утворення другого та третього складових хімічного зв'язку φ2 та φ3, що обумовлює високу структурну досконалість отриманих кристалів та відповідних деталей на їх основі. Якщо матеріал призначений для виготовлення деталей, які повинні мати підвищену механічну Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 4 φ4 (R4=4,316) 648 5 φ5 (R5=4,457) 623 міцність, то крім вищезазначеного відпалу проводять ще й додатковий двоступеневий низькотемпературний відпал при температурах Т4=648 К та Т5=623 К. Це підвищує якість складових хімічного зв'язку тонкої структури φ4 та φ5, що обумовлює збільшення механічної міцності як монокристалів телуру, так і деталей на їх основі. Дослідження анізотропії коефіцієнту електропровідності монокристалів телуру, отриманих по відомій та запропонованій нами технологіях, показали, що ця величина у першому випадку складає 1,5-2,2, а в другому - 4-5, причому, в останньому випадку механічна міцність кристалів зросла в 1,52 рази. Запропонований технологічний процес значно розширює як технологічні можливості монокристалів телуру, так і потенційну базу нових ефектів, що веде до значного розширення їх практичного застосування при значному підвищенні їх кількісних і якісних характеристик. Література: 1. Горлей П.М., Радченко B.C., Шендеровський В.А. Процессы переноса в теллуре. - Киев.: Наукова думка, 1987. - 280 с. 2. Чижиков Д.М., Счастливый В.П. Телур и телуриды. - М.: Наука, 1966. - 280 с. 3. Пат. 2085482 Российская Федерация, С01В19/02. Способ получения теллура высокой чистоты /Ананичев В.А., заявитель и патентообладатель Санкт-Петербургский государственный технический университет. № 95106246/25; заявл. 24.04.1995; опубл. 27.07.1997. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601