Способ выращивания монокристаллов гадолиний-галлиевого граната
Изобретение относится к способам выращивания монокристаллов гадо лииий-гашшевого граната и позволяет увеличить выход годных монокристаллов диаметром 105-110 мм с апот-; ностью дефектов кристаллической структуры i7 см . Монокристаллы выращивают из расплава на вращающуюся затравку. Коническую часть мон07 кристалла вытягивают со скоростью 3-7 мм/ч до изменения формы фронта кристаллизации. Затем скорость вытягивания уменьшают по закону , где V, V - скорости вытягивания конической части монокристалла до и после изменения формы фронта кристаллизации соответственно, мм/ч; L - длина конусной части монокристалла после изменения формы фронта кристаллизации, мм; об «0,01-0,12 - козффициент, подобранный экспери- , мм. 1 табл. S (Л со 4 сл
СООЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних
РЕСПУБЛИН
3 А1
09) ill) (51) 5 С 30 В 15/00 29/?8
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ6ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЪЙ
l(46) 15. 01. 92. Бвп. М 2 (21) 3981522/26 (22) 29. 11.85 (72) В.Л. Бабокин, И.А. Иванов и А.И. Бульканов (53) 621.315.592(088.8)
{56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1039256, кл. С 30 В 15/00, 1981.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1274357, кл. С 30 В 15/00, 1984. (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ГАДОЛИНИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА (57) Изобретение относится к способам выращивания монокристаллов гадолиний-галлиевого граната и позволяет увеличить выход годных монокристаллов диаметром 105-110 мм с плот-. ностью дефектов кристаллической структуры + 7 см . Монокристаллы выращивают иэ расплава на вращающу ося затравку. Коническую часть монокристалла вытягивают со скоростью
3-7 мм/ч до изменения формы фронта кристаллизации. Затем скорость вытягивания уменьшают по закону Ч Ч„-йЬ, где V„, Ч вЂ” скорости вытягивания конической части монокристалла до и после изменения формы фронта кристаллизации соответственно, мм/ч;
L — длина конусной части монокристалла после изменения формы фронта кристаллизации, мм; ot, 0,01-0,12коэффициент, подобранный зкспери-! ментально, мм . 1 табл.
1 134
Изобретение относится к технологии получения изолирующих подложечных материалов нможет быть использовано н электронной, цветной и хими- ческой промышленности.
Целью изобретения является увеличение выхода годных монокристаллов гадолиний-галлиевого граната диаметром 105-110 мм с плотностью дефектов кристаллической структуры (7 см .
Пример. В тигель загружают шихту — смесь окислов галлия и гадо" линия в соотношении 53,92 мас.Е
Gd 0 и 46,08 мас. Са О.. Шихту плавят посредством высокочастотного нагрева иридиевого тигля диаметром
150 мм. Азот подают к тепловому уэ" лу перед началом нагрева тигля, кислород добавляют при появлении расплава.
Затравку вращают со скоростью
24 об/мин ° При касании затравкой расплава происходит эатравливание, после чего начинают перемещение затравки вверх со скоростью 7 мм/ч.
Скорость вытягивания остается постоянной до изменения формы фронта кристаллизации от остроныпуклого к плавновыпуклому. Далее скорость Ч вытягивания уменьшается н соответствии с формулой
7513
Результаты свелены н таблицу.
Как следует из таблицы, уменьшение скорости вытягивания по закону, указанному н формуле, позволяет увели!
1 чить выход монокристалЛов дйаметром
105-110 мм с плотностью дефектов кристаллической структуры 7 см до
24-25Х.
Формула изобретения
Способ выращивания монокристаллов гадолиний-галлиевого граната, вклю15 чающий расплавление шихты, затравливание на вращающуюся затравку, вытягивание иэ расплава конической части кристалла со скоростью 3-7 мм/ч до изменения формы фронта кристаллиZ0 зации и вытягивание с постоянной скоростью цилиндрической части кристалла в атмосфере инертного газа, содержащего кислород, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увели25 чения выхода годных монокристаллов диаметром 105-110 мм с плотностью дефектов кристаллической структуры 7 см, после изменения формы фронта кристаллизации скорость вытягивания уменьшают до получения заданного диаметра монокристалла по закону
Ч =V -баL, где Ч, 35
45
-Л
Ч =? мм/ч - 0,11 мм ° L мм, где Ь вЂ” текущее значение длины конуса, отсчитываемое от момента изменения формы фронта кристаллизации, мм.
Скорость вытягивания изменяют через каждые 5 мм длины до выхода кристалла на диаметр 110 мм. При этом
Ь40 мм, а скорость вытягивания
2,6 мм/ч. Цилиндрическую часть кристалла растят с постоянной скоростью вытягивания 2,6 мм/ч ° Кристаллы выращивают до массы 9-12 кг с плотностью дефектон 0-7 см скорость вытягивания конической части монокристалла после изменения формы фронта кристаллизации, мм/ч; скорость вытягивания монокристалла до изменения формы фронта кристаллизации, мм/ч; длина конусной части монокристалла после изменения формы фронта кристаллизации, мм;
0,01-0,12 — коэффициент, подобранный экспериментально, -I мм °
1347513
Диаметр, Скорость вытягиСкоПлот
СкоВыход годных монокристаллов, Коэффициент Ф, 1 мм
Скорость вью ягивания корость вращения ность дефектов, см вания начальной часцилиндрической части, мм/ч при затравливати конуса
V„, мм/ч нии, об/мин
108 3,0
7,4
24,5
0,0
7,8
13,8 f3,0 2,0 23,7
110 5,0
107 4,0
105 3,5
7,7 4,5
4,9 2,5
25,2
23,8
10,4
8,3
3,0
106 7,0
25,4
18, 13,4
109 3,0
23,7
5,0
4,!
1,8
108 ° 6 5
24,9
7,0
6,6
8,9
3,7
3,9
108
107
4,5
5,0
24,2
23,9
6,5
6,5
6,2
6,9
25,1
7,0
5,2
8,3
6,0
105
25,0
3 2
8,!
9,6
7,0
110
9,6
19,3
24,0
24,7
0,0
1,0
5,8
18,9
2,2
6,6
7,0
7,0
24,0 О, 12
24,0 0,01
24,0 0,11
106
108
24,2!
7,0
2,6
7,4
1,3
19,3
23,9
5,0
6,9 6,9
2,1
107
24,1
2,0
9,6
4,1
0,8
40,0
107
7,0
3,0
9,6
7,3
0,0
6,9 13,6 240,0.
108
5,0
176,0 !
14,0
9,6
8,9
0,0
21,1
3,5 110
106
7 0
6,5. 108
ff0
6,0
7,0
8,3
9,6
70,0
98,0
1,1
1,9
6,0
8,3
6,9
17,1
21,4
117
13,5 (известный) I06
Тирам
ВНИИПИ Заказ 790
Подписное
Проектная, 4
Уле
22,0 0,01 2,6
24,0 0,02 4,2
21,0 0,03 2,8
22,5 0,04 1,9
22,0 0 05 5 0
24,0 0,06 0,6
23,0 0,07 2,3
23,5 0,08 1,3
24,0 0,09 1,4
20,0 0,10 2,0
22,0 0,11 2,6
24,0 0,065 2,4
24,0 0,098 3,1
22,0 0,009 2,64
24,0 0,006 4,76
20,0 0,005 6,8
21,0 0,13 1,3
230 014 04
24,0 О, 16 0,6
22 О 6,0
22 8
Произв.-поиигр. пр-тие, г. ужгород, рость роста
tlpN Из» менени фронта кристаллизации, мм/ч рость роста на цилиндре, мм/ч
