Пристрій для затравлювання кристалів

1. Пристрій для затравлювання кристалів при вирощуванні методом Чохральського на основі циліндричного пустотілого патрона, який 3 цьому він у центральній частині конусу містить радіаційний тепловідвід у вигляді циліндра, торцева грань якого має форму півсфери. Промислове застосування запропонованої корисної моделі не вимагає спеціальних матеріалів та технології і його реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного напрямку. Запропонований пристрій складається з внутрішнього циліндра 1, що має конічний наконечник, на який за допомогою метричної різьби закріплено зовнішній циліндр 2, кінець якого має конічну форму. Між зовнішньою та внутрішньою поверхнями конічних наконечників розташовано кристалотримач у вигляді перевернутого пустотілого прозорого конуса. Цей кристалотримач виготовлено з прозорої термічностійкої плівки, наприклад, слюди. Вершина кристалотримача 3 має форму зрізаного перевернутого конуса і виступає за межі конічних наконечників циліндрів 1 і 2. В центральній частині конуса 1 розташовано радіаційний тепловідвід 4, торцева грань якого має форму півсфери, що розташована частина радіаційного тепловідводу Верхня нижче краю конічних наконечників 1 і закріплена на стержні 5, який зафіксований в 2. центральній частині рамки 6 і має можливість переміщуватися у вертикальному напрямку та обертатися навколо власної осі. Циліндри із конічними наконечниками 1 і 2 виготовляються із спектрально чистого графіту. Радіаційний тепловідвід 4 виготовляється з міді, а стрижень 5 та рамка 6 виготовляються з нержавіючої сталі. Рамка 6 зафіксована до верхньої торцевої грані внутрішнього циліндра 1. Вершина зрізаного конуса кристалотримача занурюється у розплав 7, який знаходиться в тиглі 8 при відповідній температурі. Запропонований пристрій працює наступним чином. Частина прозорого кристалотримача 3 занурюється в розплав 7 таким чином, що відстань між поверхнею розплаву та тепловідводом 4 становить 0,5-1мм. Внаслідок радіаційного 32619 4 теплообміну між поверхнею розплаву у конусу та поверхнею тепловідводу 4 частина розплаву, яка знаходиться напроти тепловідводу, локально переохолоджується і починає кристалізуватися. Це призводить до формування та наступної кристалізації матеріалу в кристалографічному напрямку, який володіє найбільшою теплопровідністю. У випадку кристалізації антимоніду кадмію таким напрямком є напрямок [001]. Якщо потрібні інші кристалографічні напрямки, тоді необхідно задавати іншу вибрану форму торцевої поверхні тепловідводу 4. Після утворення в об'ємі розплаву, який знаходиться всередині зрізаного конуса, монокристалічної затравки вмикають механізм підйому та обертання кристалотримача, що призводить далі до розростання затравки та подальшої кристалізації розплаву. Продовження цього процесу веде до росту монокристала із заданим кристалографічним напрямком та необхідними фізико-хімічними, електрофізичними та оптичними характеристиками. Практична апробація запропонованого пристрою проводилася на таких матеріалах як антимоніди кадмію і цинку на стандартних установках для вирощування кристалів методом Чохральського. Отримані кристали CdSb і ZnSb при цьому мали діаметр 30-40мм і довжину до 100мм. Вони характеризувалися коефіцієнтом оптичного поглинання 0,1-0,2см-1 та анізотропією термо е.р.с. 200-300мкВ/К при кімнатній температурі. Застосування запропонованого пристрою дозволяє отримувати високоякісні монокристали різного складу без використання попередньо виготовлених монокристалічних затравок. Література: 1. Крапухин В.В., Соколов И.А., Кузнецов Г.Д., Физико-химическиеосновы технологи полупроводниковых материалов, М. Металургия, 1982, 352. 2. Вильке К.Т. Выращивание нанокристаллов, Л. Недра, 1977, 600с. (342). 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 32619 6 Підписне Тираж 26 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