Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

H А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ({61) 1220394 (21) 3933995/26 (22) 26.07.85 (46) 15.02.92. Бюл. Y - 6 (72) И.А. Иванов, 1О.Л. Бабокин ,и А.М. Бульканов (53) 621 ° 315.592(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1220394, кл. С 30 В 15/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1039256, кл. С 30 В 15/00, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ГАДОЛИНИЙ-ГАЛПИЕВОГО ГРАНАТА . (57) Изобретение относится к технологии получения изолирующих подложеч{51) 5 С 30 В 15/00 29/28 иых материалов для электронной, цвет-ной, химической промышленности и позволяет получить монокристаллы гадолиний — галлиевого граната .диамет" ром 127-135 мм с плотностью дефектов менее 7 см . Монокристаллы получают вытягиванием из расплава на вращаю" . щуюся затравку в атмосфере инертного газа, содержащего кислород, концентрацию которого уменьшают к концу npo" цесса. Цилиндрическую часть крнстал" ла вытягивают со скоростью 2,5-4,0 им/ч, а затравку вращают со скоростью

9-11 об/мин. 1 табл.

Выращивание конической части

Диаметр кристалла, мм

Выр ащив ан ие цилиндриче ской части

ПлотСостав шихты, мас.

Выход годных

Пример ность дефектов, CM кристалла

Ga,0, кристалла

Скорость вытяги

Скорость вращения затравки, об/мин

СкоСкорость вытягивания, мм/ч рость в ращения вания1 мм/ч затрав ки, об/мин

8,0

10,0

11,0

1i,5

12,0

1 13i96

Изобретение относится к технологии получения изолирующих подложечных материалов и может быть использовано в электронной, цветной и химической промышленности. 5

Цель»о да»»ного изобретения является получение монокристаллов гадолиний-галлиевого граната диаметром

127-135 мм с плотностью дефектов

<7 см f0 . Пример 1. В тигель загружают шихту — смесь окислов галлия и гадолиния в соотношении 53,92 мас. .

Gd 0 + 46,08 мас.Х Ga 0,Шихтуплавят посредством высокочастотного нагрева иридиевого тигля. Азот подают к тепловому узлу перед началом нагрева тигля, кислород (2 об.%) добавляют нри появлении расплава. Начи° ная с момента эатравления содержание кислорода уменьшают до 0,9 об. в конце процесса.

Затравку вращают со скоростью

25 об/мин. При касании затравкой рас25 плава происходит затравливание, после чего начинают перемещение затравки вверх со скоростью 8 мм/ч. После выращивания конуса длиной 70 мм при достижении диаметра кристалла

130 мм скорость вращения затравки уменьшают до 11 об/мин, а скорость перемещения до 4,0 мм/ч. Выращивание цилиндрической части кристалла ведется с постоянными скоростями

53,92 46,08 25,0

2 53,92 46,08 27,0

3 53,92 46,08 29,0

4, 53,92 46,08 26,0

5 53 92 46 08 35 0

41 2 в ращен ия и пе ремеще»»»и 1 1 об/мин и

4,0 мм/ч соответственно.

Полученные монокристаллы гадолиний-галлиевого граната имеют диаметр 130 мм, массу 13,5 кг, плотность дефектов 0 — 6 см

Данные по примерам 2 — 12 выращивания монокристаллов ГГГ сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет получить монокристалль» ГГГ диаметром 127-135 мм высокого структурного совершенства.

Формула из обре тения

Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната, включа»ощий расплавление шихты, вытягивание цилиндрической и конической части монокристалла из расплава на вращающуюся затравку с постоянной скоростью в атмосфере инертного газа, содержащего кислород, концентрацию которого уменьшают к концу процесса, отличающийся тем, что, с целью увеличения диамет- ра MQHoKpHcTGJIJIQB с плотностью дислокаций менее 7 см, вытягивание цилиндрической части ведут со скоростью 2,5-4,0 мм/ч, а затравку вращают со скоростью 9-11 об/мин.

11 0 40 130 6 180

9,0 2,5 127 20,0

10,0 3,0 135 2 19,5

9 5 . 3 5 t28 2 5 18 4

9,0 2,0 134 144 3

1319641

Продолжение таблицы

Состав шихты, иас.X

Выращив ан ие цилиндриче ской части

Выращивание конической части

Выход годных

flp H мер метр кристалла, им ность дефектов

CM кристалла

Gd303

Ga,0, кристалла

Скорость в ращения затравки, об/мя

Скорость вытя гиСкоСкорость рость вращения вания, ии/ ч вытяги» вания, ии/ч затрав ки, об/иин (10,0

150 40 127 123 0

8,5

7,0 3,0 132 52 2

10,5

10,0

10 53,92 46,08 30,0

11 - 53,92 46,08 34,0

l1,0

10 5 128 Кристалл треснул

10,5

По прото ти12 53 92 46,08 25

76 0-7 25

Составитель Н.Пономарева

Техред Л.Олейник Корректор А. Зииокосов

Редактор Н.Козлова

Заказ 1304

Тираж Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Г1осква, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б 53 92 4608 31 0

7 53, 92 46,08 28,0

8 53,92 46,08 34,0

9 53,92 46,08 33,0

25,0 8,0 133 47 4

60 2 0 129 85 2

10,0 9,0 129 240 0