Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната

 

Изобретение относится -к технологии получения Hso sipysor Jix подложечных материалов и может быть исполь зовано а электронной, цветной н химической npoNibunneHKocTH. Цель изо 5- . ретения повышение В171кода годньгх . oнoкpнcтaллoв диаметром до 1.10 мм с пло1 ностью дефектов 3 см за счет уменьшения длины конусной части кристалла. Способ включает расплавление исходной шихты и затравливание на затравку при ее вращении со ско ростью 30-40 об/мкн. Затем, не лзменяя скорости вращения, выращивают шейку длиной не менее 15 мь5 и днаметром не белее 15 мм со скоростью вытягивания от 7-10 мк/ч в начале до , 1,, 5-2 5, э км/ч в конце шейки. После это- ГО; не г:эменяя скорости вытягивания, уменьшают скорость вращения по предлазависимости. После дост1-ш:ения цилиндрической части скорость вытяги- . вания урепкчивают до 2,6-7 ,0 №1/ч.Получены кристаллы массой до 1 1-13 кг, с конуса 18 мтч и углом разращи- 17ЯКМ1; 140°.,, С а

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЕ !А Лист! ЯЕСИИХ

РЕС!-!УБДИ - (51) 5 < 30 P 15/

ОГМОРНИЕ ИЗОБРЕТЕНО

Ц АВТО - .КО":4У СВЩЕТЕЙЬСТВУ

2 1а

Затравку вращают со скоростью

35,об/:-ал . Прк касании затравкой.

L расплава происходит затравливаниев Ф .после чего начинают перемещение за- . C травки вверх со скоростью 8 мм/ч. Вы- © ращквается шейка диаметрам 12 мм, фФ длиной 20 мм. Скорость вытягивания уменьшают от 8 мм/ч да 1,5 мм/ч. За-: .тем раращивается коническая часть кристалла. Скорость вытягивания ко- нуса остается постоянной, равной

1,5 мм/ч. Скорость вращения поддер- аВ® жквается постоянной, равной 35 об / /мин до длины кристалла 27 мм. При этой алике форма фронта кристаллизации изменяется от астравыпуклой к жьавиовыпуклой. Скорость вращения, а1.иная от длины кристалла 27мм, ГОСУДАРСТНЕИНЬ!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPbfTHAM

rlPN rHH r СССР (46) 15.01.9? . В<> - 2 (21) 4128977/ 2б, (22) 08.10.86 (72) 10.Л.Бабакин, И:А.Иванов, A.14. Бульканов и В. Н. Чалый (53) 621.315.592{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 134751 3, кл. С 30 В 15/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1!i 1354791 кл. С 30 В 15/ОО,,l7.02.86. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЫО@ОКРИСТАХНОВ

ГАДОЛИНИЙ- ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА (57) Изобретение относится .к технологии почученкя изолирующих порлажечных материалов и может быть использовано в электроннои, цветной и химической промышленности. Цель изоб-. ретения - повышение выхода годных

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

Цель изобретения — повышение вЫхода годных монокристаллов диаметром 110 мм с плотностью дефектов не более 3 см эа счет уменьшения длиНы конуснок части кристалла.

В тигель загружают шкхту - смесь окислов галлия и гадолиния. В1ихту плавят посредством высокочастотного нагрева ирицкеваго тигля диаматром

150 мм. Азот подают к тепловому узлу неред начпом нагрева тигля, кислород добавляют при появлении расплава.

/ монокрксталлов диаметром до 110 мм

-й с. плотностью дефектов « 3 см за счет уменьшения длины конусной части кристалла. Способ включает расплавление исходной шихты и затравливание иа затравку при ее вращении со скоростью 30-40 аб/мин. Затем, не изменяя скорости вращения выращивают шя.и;у длиной не менее 15 мм и диаметром ие более 15 мм сэ скоростью вытягивания от 7-10 мм/ч в начале до

1, 5-2, 5 ь:и/ч в конце ияйкк. После этоI о Нс из и» нля ско рос ти вытягивания, умяиычаит скорость вращения по предла- . гаемойй запискмастv. После достиже нкя нилина!эическ Ой ча стк скорое Гь BbJTHI è ф в",Hiòÿ ув-:пи-1ивают до 2,6-7,0 им/ч.Полу ® .:. 1 -.îêñ.т :ллы массой да 11-13 кг, с Д;HT!C i о внии. кон -с; !40 з 1 уменьшают в соответствии с формулой

4 выращивание из расплава конической частн кристалла с постоянной скоростью вытягивания и вращения до из"

5 менения формы фронта кристаллизации от островыпуклой к плавковыпуклой, . уменьшение скорости вращения по заданной зависимости до цилиндрической части кристалла и последующее выращивание цилиндрической части в атмосфере инертного газа, содержащего кислород, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных монокристаллов диаметром до

110 мм с плотностью дефектов не бо-а лее 3 см за счет уменьшения длины конусной части кристалла, затравлива" ние ведут при вращении затравки со скоростью 30-40 об/мин,- затем, не

2р изменяя скорости вращения, выращивают шейку длиной ие менее 15 мм и диаметром не более 15 мм со скоростью вытягивания от 7-10 мм/ч в начале до 1,5-2,5 мм/ч в конце шейки, после чего, не изменяя скорости вытягивания,,проводят выращивание конической части кристалла и уменьшение скорости вращения ведут по зависимости

Ьк L

О u + u ) () к (o k Ь-Ь

К o .. где у - текущее значение скорости вращения, об/мин;

Я „ — скорость вращения на цилиндре, об/мин, И - скорость вращения затравки при затравливании., об/мин; — текущее значение длинЫ кристалла, мм; — длина кристалла, до которой уменьшают скорость вращения, мм1

Ь - длина кристалла до начала изменения скоростй вращения, мм; п — безразмерный коэффициент, равный 1,5-2,0. а после достижения цилиндрической части скорость вытягивания увеличивают до 2,6-7,0 мм/ч, ь я-() +(u -ю ) (— — — -) к 0 к Ь вЂ” Ь 1 к о где Q — текущее значение скорости вращения, об/мин;

И„ - скорость вращения. на цилиндре, об/мин;

Я вЂ” скорость вращения затравки при затравливании, об/мин;

L — текущее значение длины кристалла, мм;

L длина кристалла, до которой уменьшают скорость вра" щения, мм;

L †. длина кристалла до начала изменения скорости вращения мм 1 п - безразмерный коэффициент, равный 1,5-2,0.

Подставляя конкретные значения, получаеМ

38-Ь

Q =19 0+(35 0-19 О) (— — — )

38-27

38-Ь «<

19 О+ 16 0 (— — ) об /мин

Э

11 при Ь до 38 мм. Далее выращивание ведут с постоянной скоростью вращения, равной 19 об/мин. Скорость вы( т тягивания подцерживают постоянной, равной 1,5 мм до длины кристалла

38 мм, затем увеличивают до 2,6мм/ч и далее рост кристалла ведут с постоян- 15 ной скоростью вытягивания 2,6 мм/ч.

Кристалл выращивают до массы 11

13 кг диаметром 107 мм, Длина конуса, 0

18 мм, угол разращивання конуса 140 .

Плотность дефектов в кристалле

0-3 см й

Формула изобретения

Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната, включающий расплавление исходной шихты, эатравливание на вращающуюся затравку, Составитель В.Безбородова

Редактор О.Степина Техред П,олийньв Корректор М,демчик

Производственно-полиграфическое предприятие, r.,Óêãîðîä, ул. Проектная, 4 :Заказ 791 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5