Способ получения кристаллических пластин селенида цинка

 

Использование: изготовление элементов . ИК-оптики, элементов лазеров. Сущность изобретения: пластины выращивают зонной плавкой со скоростью 7-20 мм/ч с плоским фронтом кристаллизации, находящимся под углом у к направлению движения зоны. Угол равен 50 v+b, где уугол в град, v - скорость движения зоны в мм/ч, (-1,3) а(-1,5);50 . Получают кристаллы с содержанием газовых включений 0,04-0,06 об.%. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 30 В 13/00, 29/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926689/26 (22) 10,04,91 (46) 15.04.93. Бюл, М 14 (71) Институт физики твердого тела АН

СССР (72) Н.Н.Колесников и А.С.Кажевников (56) Колесников Н.H. Возможная причина образования пор в кристаллах ZnSe и пол учение малопористых слитков из расплава.

Расширен. тезисы 7 Всесоюз. конф. по росту крист. M., 14 — 19 нояб. 1988. т. 43, с. 340-341.

Изобретение относится к способам получения кристаллов соединений А В, применяемых для изготовления элементов

ИК-оптики, активных элементов полупроводниковых лазеров и т.п, Целью изобретения является уменьшение содержания газовых включений в пластинах, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе-прототипе плоскость фронта кристаллизации выдерживают под углом у по отношению к направлению движения зоны, причем угол наклона у должен лежать в интервале 50 «y = a v+b, где у в градусах, скорость движения зоны v — в мм/час, коэффициенты а и о в интервалах (-1,3) .=-а<(-1.5), 50< Ь < <60.

Достижение цели обеспечивается следующим, Газовые включения захватываются растущим кристаллом лишь по достижении ими определенного размера, зависящего от скорости движения зоны (см. чертеж, где 0 — средний диаметр включения, v — скорость), До захвата кристаллом газо„„Ы2„„1808888 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН СЕЛЕНИДА ЦИНКА (57) Использование: изготовление элементов. ИК-оптики, элементов лазеров. Сущность изобретения; пластины выращивают зонной плавкой со скоростью 7-20 мм/ч с плоским фронтом кристаллизации, находящимся под углом у к направлению движения зоны, Угол равен 50 «у«8 v+b, где

y — угол в град, v — скорость движения зоны вмм/ч,(-1,3)

Требуемый для проведения процесса интервал допустимых значений угла накло1808888 на плоскости фронта кристаллизации у найден экспериментально.

На графике представлена экспериментальная зависимость диаметра газовых включений 0 от скорости движения зоны ч.

Из графика видно, что величина D линейно уменьшается с ростом скорости, При значении у -50 достигается эффективное удаление газовых включений любого размера (для интервала скоростей движения зоны

7-20 мм/час). Создание больших углов наклона нецелесообразно, т.к. ведет к снижению оптических характеристик кристалла, что связано с ухудшением очистки ZnSe от посторонних примесей. Нижняя граница интервала допустимых значений у зависит от диаметра газовых включений. Поскольку величина 0 оп ределяется скоростью движения зоны, технологически гораздо удобнее использовать зависимость y =f(v) вместо

y -f(D). Эта зависимость определена экспериментально. При значениях угла наклона плоскости фронта кристаллизации, меньших у =а v+b, где коэффициенты а и Ю лежат в эмпирически установленных интервалах (-1,3) < а < (-1,5) и 50 < Ь < 60, не достигается достаточно эффективного удаления гаэовых включений.

Требуемый угол наклона у поддерживается соответствующим тепловым полем устройства для выращивания кристаллов.

Выбор тепловых условий процесса определяется конструкцией конкретного устройства. При выращивании пластин ZnSe для формирования требуемого угла наклона плоскости фронта кристаллизации может быть, в частности, использовано известное устройство.

Известных технических решений, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, не обнаружено, Следовательно, заявленное решение обладает существенными отличиями.

Пример 1. Исходный материал загружают в тигель. Тигель устанавливают на шток устройства для выращивания кристаллов и проводят эонную плавку при скорости движения зоны 10 мм/час с углом наклона плоскости фронта кристаллизации относи10 тельно направления движения зоны 45О, Получена кристаллическая пластина ZnSe

130 х 120 х 14 мм с содержанием газовых включений 0,05 об. (,,Остальные примеры приведены в таб15 лице

Из данных таблицы следует, что содержание газовых включений в кристаллах, полученных по предлагаемому способу, в .=.. 4 раза ниже, чем в пластинах, выращенных по

20 способу-прототипу.

Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению со способомпрототипом позволяет снизить содержание газовых включений в кристаллических пла25 стинах селенида цинка.

Формула изобретения

Способ получения кристаллических пластин селенида цинка путем зонной

30 плавки с плоским фронтом кристаллизации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания газовых включений в пластинах, зонную плавку ведут со скоростью Движения расплавленной эоны

35 7 — 20 мм/ч, фронт кристаллизации создают под углом у к направлению движения зоны и величину угла устанавливают из интервала 50 «y«a v+b, где у угол, град; v — скорость движения зоны, 40 мм/ч; à, b — коэффициенты, (-1,3) < а < (-1,5);

50<Ь< 60.

1808888

2.0

1.0.

Редактор С. Кулакова

Заказ 1259 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

О

С) 20 25

v, ии/час

Составитель Н. Колесников

Техред М.Моргентал Корректор; М, Петрова