Пристрій для вирощування монокристалів

1. Пристрій для вирощування монокристалів, що включає циліндричну камеру росту з коаксіально розташованими нагрівником і подвійним концентричним тиглем із зовнішньою і внутрішньою частинами, механізм обертання тигля, затравкоутримувач, встановлений над тиглем і закріплений 3 вигляді бункера з трубкою, відповідно до корисної моделі, камера росту оснащена кулачковими утримувачами кристала, відрізною фрезою і камерою термічної адаптації кристала з механізмом виймання кристала з камери росту, а затравкоутримувач закріплений на штоку за допомогою кулачкового затискача. При цьому камера термічної адаптації кристала встановлена в корпусі камери росту або поряд з нею, і висота її внутрішньої порожнини рівна або перевищує максимальний розмір довжини кроку відрізу вирощуваних кристалів. Крім того, пристрій забезпечений системою автоматизованого керування технологічними операціями. Технічна суть корисної моделі для варіанту установки камери термічної адаптації кристала в корпусі камери росту пояснюється кресленнями: на Фіг.1 представлена схема пристрою для вирощування монокристалів на початку росту монокристала; на Фіг.2 - вигляд по А-А на Фіг.1; на Фіг.3 схема пристрою для вирощування монокристалів після росту монокристала. Пристрій для вирощування монокристалів, що заявляється, включає циліндричну камеру росту 1 з коаксіально розташованими нагрівником 2 і подвійним концентричним тиглем 3 із зовнішньою 4 і внутрішньою 5 частинами, в зовнішній частині 4 якого розміщені радіальні перемички 6, механізм обертання тигля 7, затравкоутримувач 8, встановлений над тиглем 3 і закріплений на штоці 9 за допомогою кулачкового затискача 10 з можливістю обертання і вертикального переміщення, систему підживлення розплаву 11 у вигляді бункера з трубкою, кулачкові утримувачі 12 кристала, відрізну фрезу 13 і камеру 14 термічної адаптації кристала з механізмом 15 виймання кристала з камери росту. При цьому висота внутрішньої порожнини 16 камери 14 термічної адаптації кристала рівна або перевищує максимальний розмір довжини кроку відрізу вирощуваних кристалів, що дозволяє, при необхідності, вирощувати в одному пристрої кристали різної довжини, а управління технологічними операціями здійснюють автоматизованою системою (на Фіг. не показано). Пристрій для вирощування монокристалів, що заявляється, працює наступним чином. Вихідний матеріал завантажують в тигель 3, потім герметизують і вакуумують камеру росту 1, включають нагрівник 2 і розплавляють заванта 56549 4 ження. Включають механізми обертання штока (на Фіг. не показано) і тигля 7. Після цього опускають затравку, закріплену в затравкоутримувачі 8, в розплав внутрішньої 5 частини тигля 3 і ведуть вирощування монокристала 17 при збереженні постійного рівня розплаву протягом всього процесу росту кристала шляхом подачі в розплав зовнішньої 4 частини тигля 3 гранул підживлюючого матеріалу з системи підживлення розплаву 11. Досягши необхідної довжини кристала 17 (Фіг.2) механізми обертання штока і тигля зупиняють, кристал 17 затискають і утримують кулачковими утримувачами 12 і механізмом 15, а потім верхню частину кристала відокремлюють відрізною фрезою 13, після чого кулачковий затискач 10 відпускає кристал 17 із затравкоутримувачем 8 і механізм 15 переміщає їх у внутрішню порожнину 16 камери 14 термічної адаптації кристала для охолоджування і зняття залишкових термічних напруг. Шток 9 з кулачковим затискачем 10 опускають до частини кристала 18, що залишилася над розплавом, яка стає затравкою, затискають її в кулачковий затискач 10, відпускають кулачкові утримувачі 12, включають механізми обертання штока і тигля і ведуть вирощування нового кристала. Таким чином, завдяки оснащенню камери росту кулачковими утримувачами кристала, відрізною фрезою і камерою термічної адаптації кристала з механізмом виймання кристала з камери росту здійснюють короткочасну зупинку пристрою для відрізування кристала і переміщення його в камеру термічної адаптації, що значно підвищує продуктивність процесу вирощування монокристалів, роблячи його практично безперервним. Використовування кулачкового затискача для утримування спочатку затравкоутримувача, а потім просто залишку кристала як затравки, також прискорює процес вирощування монокристалів. Оснащення установки, що заявляється, камерою термічної адаптації кристала, яка встановлена в корпусі камери росту або поряд з нею, дозволяє знаходитися кристалу в рівномірному температурному полі з необхідною температурою для зниження термічних напруг, що сприяє підвищенню його якості. При цьому в той час, коли кристал проходить термічну адаптацію, ведуть вирощування наступного кристала, тобто також підвищується продуктивність установки. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 56549 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