Спосіб кристалізації селену

Реферат: Спосіб кристалізації селену включає формування зливка вихідного матеріалу в герметичному контейнері продовгуватої форми, створення на одному із кінців зливка зони розплаву з підвищеною температурою та переміщення цієї зони вздовж зливка. На краю зливка створюють зону розплаву з температурою 250-280 °C, переміщують зону розплаву вздовж зливка зі швидкістю 30-80 мм/год., повертають зону розплаву у вихідне положення і здійснюють принаймні один процес переміщення зони розплаву вздовж зливка зі швидкістю 0,1-0,4 мм/год. UA 103080 U (12) UA 103080 U UA 103080 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до напівпровідникового матеріалознавства і може бути використана в процесі одержання високо чистого монокристалічного селену, який використовується зокрема як компонент напівпровідникових матеріалів. Відомий спосіб кристалізації селену, який включає перекристалізацію вихідного матеріалу при підвищеному тиску [1]. Недоліком даного способу є недостатня чистота отриманого продукту, що не дає змогу використати його як компонент напівпровідникового матеріалу. Більш досконалим є спосіб кристалізації селену, який включає формування зливку вихідного матеріалу в контейнері продовгуватої форми, створення на одному кінці зони розплаву з температурою 270 °C та її багаторазове переміщення в одному напрямку вздовж контейнера із швидкістю 60 мм/год. [2]. Спосіб дає змогу підвищити якість матеріалу за рахунок переміщення частини домішок від одного кінця зливку до іншого. Недоліком описаного способу є недостатня чистота отриманого кристалічного селену, що не дає змоги використати його для синтезу напівпровідникових матеріалів. Задачею корисної моделі є отримання кристалічного селену із пониженим вмістом домішок. Поставлена задача вирішується таким чином, що спосіб кристалізації селену, який включає формування зливку вихідного матеріалу в герметичному контейнері продовгуватої форми, створення на одному із кінців зливка зони розплаву з підвищеною температурою та переміщення цієї зони вздовж зливка, згідно з корисною моделлю, на краю зливку створюють зону з температурою 250-280 °C, переміщують зону розплаву вздовж зливка зі швидкістю 30-80 мм/год., повертають зону розплаву у вихідне положення і здійснюють принаймні один процес переміщення зони розплаву вздовж зливка зі швидкістю 0,1-0,4 мм/год. Під час першого переміщення розплавленої зони вздовж зливку з порівняно великою швидкістю селен кристалізується, проте суттєвого перерозподілу домішок вздовж зливка не відбувається. Повторне, принаймні одне переміщення розплавленої зони з незначною швидкістю, забезпечує більш суттєву різницю в концентрації домішок в кристалічній та розплавленій зоні, тобто, в цих умовах більшість домішок з коефіцієнтом розподілу, значно меншим одиниці, зміщується від початку зливку до кінця. Для більш повної очистки крайньої ділянки зливка кристалічного селену процес зонної плавки при пониженій швидкості переміщення розплавленої зони здійснюють необхідну кількість разів. Інтервал температури розплавленої зони 250-280 °C обумовлений тим, що при 250 °C селен уже розплавлений, а при температурі понад 280 °C виникають труднощі, пов'язані із утриманням чітких границь поверхні розділу розплав - кристал. Швидкість переміщення зони розплаву понад 80 мм/год. Може спричинити зникнення розплавленої зони, а менше 30 мм/год. для цієї частини процесу недоцільна через збільшення тривалості процесу і, відповідно, енерговитрат. Здійснення наступних циклів зонної плавки при швидкості переміщення розплавленої зони понад 0,4 мм/год. знижує ефективність перерозподілу домішок, а встановлення швидкості менше 0,1 мм/год. спричиняє додаткові енерговитрати без суттєвого підвищення ефективності перерозподілу концентрації домішок. Здійснено процеси кристалізації селену по запропонованому способу. Встановлено, що -2 перед кристалізацією селену сумарна кількість домішок становила 110 мас. %, а після здійснення кристалізації при одному циклі переміщення зони з низькою швидкістю сумарна -3 -4 концентрація домішок становила 310 мас. %, при п'ятиразовому повторенні циклу 210 -4 мас. %, а після семиразового 210 мас. %, тобто, подальше збільшення циклів понад 5 забезпечує незначну зміну концентрації домішок на початковій ділянці зливку. Джерела інформації: 1. Козырев П.Г. Выращивание кристаллов гексагонального селена// Ж. техн. физики -1958. Т. 28, №3. - С. 1176-1178. 2. Плетнева Н.В. Способы получения селена высокой чистоты// Цветные металлы. - 1961. № 1. - С. 37-39. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб кристалізації селену, який включає формування зливка вихідного матеріалу в герметичному контейнері продовгуватої форми, створення на одному із кінців зливка зони розплаву з підвищеною температурою та переміщення цієї зони вздовж зливка, який відрізняється тим, що на краю зливка створюють зону розплаву з температурою 250-280 °C, переміщують зону розплаву вздовж зливка зі швидкістю 30-80 мм/год., повертають зону розплаву у вихідне положення і здійснюють принаймні один процес переміщення зони розплаву вздовж зливка зі швидкістю 0,1-0,4 мм/год. 1 UA 103080 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2