Способ получения монокристаллов гамазова и устройство для его осуществления

 

1. Способ получения монокристаллов полупроводниковых соединений и их твердых растворов направленной кристаллизацией из раствора-расплава в тепловом поле с градиентом температуры и с добавлением компонентов по мере роста кристалла и его опускания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса однородности и структурного совершенства кристаллов, кристаллизацию ведут на затравочный кристалл с дополнительным теплоотводом и подпиткой раствора-расплава компонентами из жидкой фазы при его конвективном перемешивании и диффузии компонентов к фронту кристаллизации при двукратном увеличении прямого градиента температуры в диффузионном слое, получаемом за счет двухслойного спирального электронагревателя, помещенного в раствор-расплав, а число подпиток определяют из соотношения: где h - число подпитывающих жидких фаз разного состава; S - площадь сечения кристалла; h - высота слоя перемешивания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации положения фронта кристаллизации, при кристаллизации соединений, не содержащих летучих компонентов, скорость опускания кристалла устанавливают по изменению мощности, подводимой к двухслойному спиральному электронагревателю.

3. Устройство для получения монокристаллов, включающее рабочую камеру, помещенный в нагреватель кристаллизационный сосуд, соединенный с механизмом опускания, обогреваемые сосуды для испарения летучих компонентов с трубопроводами для подачи пара в раствор-расплав, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса, однородности и структурного совершенства кристаллов, кристаллизационный сосуд снабжен емкостью для подпитки, соединенной с рабочей камерой капилляром и разделенной на N емкостей, имеющих в дне патрубки с двухсторонними клапанами и стенку по периметру, образующую рабочую полость, соединенную трубопроводом с сосудами для испарения летучих компонентов, в которой размещен двухслойный спиральный электронагреватель с токовводами, проходящими через газоотводные трубки.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что сосуды для испарения летучих компонентов имеют открытую снизу коаксиальную полость, в которой размещен внутренний электрод, образующий с наружным электродом цилиндрический конденсатор датчика расходомера, управляющего опусканием кристалла.

5. Устройство по пп.3 и 4, отличающееся тем, что кристаллизационный сосуд выполнен разборным и состоит из трубчатого цилиндра, соединенного с теплоотводящим стержнем, торец которого выполняет роль дна и имеет цилиндрическое углубление с диаметрально проходящим пазом трапецеидального сечения с двумя задвижками аналогичного профиля для крепления затравочного кристалла в форме круглой пластины, причем теплопроводность теплоотводящего стержня соответствует теплопроводности кристаллизуемого вещества, а его длина l - соотношению где S - площадь сечения кристалла.

6. Устройство по пп.3, 4 и 5, отличающееся тем, что, с целью получения профилированных кристаллов или лент, трубопровод для подачи пара проходит через емкость для загрузки легкоплавких компонентов, а нижняя кромка стенки рабочей полости выполнена по форме сечения кристалла или ленты и имеет с внутренней стороны конусность, направленную наружу.