Способ выращивания кристаллов сложных оксидов

 

Изобретение относится к выращиванию кристалловJ может быть использовано в химической и электронной отраслях про Ф1шленности при производстве кристаллон квантовой электроники и позволяет улучшить,оптическую одиородность кристаллов. Индуктором с помощью индукционного электромагнитного поля нагревают и расплавляют .нсг.одную шгхту в тигле с отверстием Б , и в объеме между тиглем и индуктором . При этом образуют гарнисаж на индукторе. Ос тцёствляют затравленне it разрац ; вание затравки до заданного flissL STpa нзменеинен скорости . опускания тигля в чтределах 0,0.2- Oj20 vfM/Ч; nr-cjre чего ведут рост крпстяяпа. Получены кристгш.гш иттриййгтоминиевого граната и алюмината ит- ,, легированные неодимом, с остагочньп световьспотоком не более 0,8%, 2 ил. R s /I

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f39 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 30,02.93. Бюл. У 4 (21) 4237078/26 (22) 12.01.87 (72) В.А.Асланов, А.И.Промоскаль, Л.А. Коваленко, О.Б.Стрювер и Э.Н.Балакирев (56) Рябцев И.Г. Материалы квантовой электроники. М.: Советское радио, !

1972, с. 382.

Авторское свидетельство СССР

У 1165095, кл. С 30 В 15/14, 29/22, 1984. (54) СПОСОБ. ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ

СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ (57) Изобретение относится к выращиванию кристаллов, может быть исполь.зовано в химической и электронной отраслях промышленности при проиэвод„.„ЯЖ„, К57463 (51) 5 С 30 В 11/ОО 29/22 стве кристаллон квантовой электроники и позволяет улучшить, оптическую однородность кристаллов. Индуктором с ломо:цью индукционного электромагнитного поля нагревают и расплавляют ис..:одную итлхту в тигле с отверстием

B,д не и в объеме между тиглем и пндуктором. Ири этом образуют гарнисаж на шщукторе. Осуществляют затравлен. 1с л р азpеUg!Bание затравки до задан - .с го дл <. етра изменением скорости опускания тигля в пределах 0 02О,?О,э1, ч. после чего ведут рост к "лстзгле ° Цолучены кристаллы иттрий алюминиевого граната v алюмината итт, ля„ легивованные неоднмом с оста т."- нь!: . световым потоком не более

0,,8 !, 1 1457ч63 2

Изобретение относится к выращиванию кристаллов и может быть исполь-, зовано в химической и электронной отраслях промышленности при лроизвод5 стве высокотемпературных кристаллов, применяемых в квантовой электронике;

Цель изобретения — улучшение опти-. ческой однородности. кристаллов.

На фиг, 1 представлена схема устройства для выращивания кристаллов; на фиг. 2 представлен график зависимости попе1>ечного размера кристалла от скорости опускания тигля в рас;плав . 15

Устройство для выращивания крис- таллов состои г иэ следуюжп, "элементов.

В камере 1 внутри индуктара 2 тигель 3 размерами 80х80х1 мм установ- 20 лен с отверстием в дне так, цтобы ега кромка находилась на уровне кром-. ки верхнего витка индуктора 2, и прикреплен с помощью траверс А к траaepcopepmaTeëè 5, соединенному со 25 штоком 6, имеющим возможность верти1кального перемещения (механизм перемещения траверсодержателя с тиглем не показан), I

П р и и е р 1. Объем тигля 3, да-- -g полнительньй объем между тиглем 3 и индуктаром 2 и герметичный бункер 7, установленный на камере 1 и"снабженныи механизмом 8 подачи сырья заполняют исходной шихтой иттрий-алюминиевого граната, яктивированной цеа35 димам. Шихту граната берут массой

5 Kx добавляют к ней 238 Ы г активатора состава КЙ.„А1, О, Затравку 9 прик6епляит и штоку 109 связанному О с механизмами вращения и перемещения

387pGBKH (мехяниз1.&1 вращения и пере мещения затравки не показаны). На верхнем витке индуктора устанавливают теплоизалируюн"„уъз -крышку из оксида ° 45 циркония с отверстием в центре. Над отверстием устанавливают трубу 11 служащую для подачи сырья иэ бункера

7. Плавным увеличением мощности,. падвадимой от источника 12 индукционнага !

56 нагрева к индукграру 2 шихту нягре» вают и доводят по распля vt

11 отводят в сторону, доводят ->асплав "5 до температуры зятравленил, опускают . в него враща1ощуюся затравку 9 и прово- . дят затравление. Плаюъи изменением скорости опускания тигля 3 в пределах

G,02-0,2 мм/ч по зависимости, представленной на фиг. 2, осуществляют разращиванне кристалла до заданного поперечного размера (примерна 35 мм), После разращивания коррекцию поперечного размера кристалла осуществляют изменением мощности, подводимой от источника 12 индукционного нагрева к индуктору 2. При этом для поддержания уровня расплава постоянным скорость перемещения тигля поддерживают ня уровне 0,07-0,2 мм/ч.

Из тигля размерами 80х80х1 мм (с отверстием в центре) выращивают кристаллы иттрнй-алюминиевого граната., активированного неадимом, в статической атмосфере аргона .длиной примерно до 260 мм и поперечным размером примерно до 35 мм. Фиксируют величину остаточного светового потока кристалла, равную 0,87.

П р и и е р 2,.Выращивают кристаллы алюмината иттрия, активированного неодимом YA1 — Yd„ Îáùóþ массу исходной вихты YA10>6epyr 5 кг, добавляют к ней 84,68 r активатора состава

НЙА10, ППЯвным j ÂeëH÷eHHBM мОЩнОсти, ПОДводимай от источника 12 индукционнбго нагрева к индуктору 2, доводят шихту до расплавления. Дополнитель" най подачей шихты из бункера 7 получают необходимый .уровень расплава.

Дава, . ят расплав да температуры за травления, опускают В негО вращающую" ся затравку и проводят процесс затравления. Плавным изменением скорости опускания тигля 3 в пределах 0,020,2 мм/ч в соответствии с зависимостью, представленной на фиг. 2, осуществляют разращивание кристалла до заданного поперечного.размера (примерно 35 мм).

После рЯзраЩивЯния коррекцию паперечнога размера монакристалла осуществляют изменением мощности, подводимай от источника 12 индукционного нагрева к индуктору 2; При этом для поддержания уровня расплава постоянным скорость перемещения тигля поддерживают равной 0,07-0,2 мм/ч.

Выращивание осуществляют из ирндиевого тигля размерами 80х80х1 мм с отверстием в центре в направлении к оси со скоростью вытягивания 2 мм/ч и скоростью вращения 20 об/мии Й статической атмосфере азота..lIoneЭ 1457463 речный размер. кристаллов примерно ционный нагрев и расплавление исход35 мм, длина примерно 200 мм. Оста- i ной шихты н тигле и в объеме между точный световой поток 0,87., тиглем и индуктором с образованием

При выращивании кристаллов по гарнисажа на индукторе, затравление, В изобретению достигнуто уменьшение разращивание и рост кристалла, о тостаточного светового потока кристал- л и ч а ю шийся тем, что, с лов в 1,6 раза. целью улучшения оптической однородф о р м у л а и з о 6 p e T e H H " ности кристаллов, разращивание осуСпособ выращивания кристаллов 1О ществляют изменением скорости опуссложных оксидов, включающий индук- кания тигля в пределах 0,02-0,20 мм/ч, Составитель В.Безбородова

Редактор Е.Корина Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 109 1. : Тираж Подписное

ВНКИпИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Гкнт сссР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, yrt, Проектная, 4

Ь;

Ы

Я

5002

О Ю 077 ЕРЕЧНЫц раЗЮ Р ИаНПКрИсталЛа, ИИ