Способ определения скорости движения фронта

Авторы патента:

C30B15/22 - стабилизация или управление формой расплавленной зоны вблизи вытягиваемого кристалла; регулирование сечения кристалла

ОПИСАНИЕ

И 3 О Б РЕТЕН ИЯ

К- АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Се!оз Соеетоких

Социалиотичеоких

РеопубликЗависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29Х11.1968 (№ 1259731/22-1) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 03.М.1970. Бюллетень № 19

Д»Ta опубликоваш!я описания 24Л III.1970

Кл. 12g, 17/18

МПК В Olj 17/18

УДК 669.046-172 (088.8) Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Миииотрев

СССР о- 1о

Автор изобретения

В. И. Ильченко у Дю

;;г ", ОЛ м ухов ЕС „„..1ВОТ

1в1

Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институ

СПОСОЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ФРОНТА

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Изобретение может быть использовано преимущественно при выращивании монокристаллов из расплава вытягиванием по Чохральскому.

Известный способ определения скорости движения фронта кристаллизации включает измерение скорости подъема затравки и понижения уровня расплава в тигле.

По предлагаемому спосооу по затравке к фронту кристаллизации направляют ик1пульсные ультразвуковые колебания частотой

30 вЂ” 50 мегагерц, наблюдают отраженные импульсы на экране электроннолучевого индикатора и измеряют время прохождения OTp;Iженным импульсом участка развертки, протяженность которого пропорциональна скорости распространения ультразвуковых колебаний в монокристалле и периоду развертки. Это позволяет измерять скорость движения фронта кристаллизации в различные моменты процесса выращивания и производить определение скорости для кристаллов с изменяющимся по длине диаметром.

11а чертеже изображена схема, поясняющая способ.

Источником ультразвуковых колебаний, направляемых по затравке 1, служит пьезокр гсталл 2, помещенный на торце затравки. В процессе вытягивания монокристалла 8 из расплава 4 пьезокристалл импульсно возбуждактг ламповым импульсным возбудителем 5, з»пуск которого производится синхронизатором 6. Ультразвуковые колебания часто гой

30 вЂ” 50 мегагерц распространя1отся по затрав5 ке 1 и монокристаллу 8 и достигают фронт» кристаллизации . 1 слп фронт кристаллиз, ции плоский илп имссг ь!езначительиу!о кр !" визну, часть ультразвуковых колебав!!!! отразится от фронта кристаллизации и досг !гиеi

10 пьезокристалла 2, ирсобразу!ощего отраж!-.иные ультразвуковые колеоания i3 электрические. Отр»;кеиныс импульсы IIocllpiIIIInIIIIOTO>I приемником 8, усил1 в»ются, детектируются и подаются на вертикально-отк.!о!!яюн!!!с плас15 тины элекTpoiiiioлучевого индикатора. Время задержки запуска развертки в блоке задерк .KII 9 H IIOPIIQ, P»3Bc DTKII вь!оиР»!отсЯ TBKilAIII, чтобы на экране индик--тора был виден только отраженны!! 11ъ!п льс. CI

20 фронта кристаллизаil!ги определяется по времени Т г!рохо>кдепия отраженным импульсом участка I развертки, протяженность которого равна 112 Vpl, где Го вЂ” скорость распространения ул! Tp»38) ü:oilûõ колеб»11и!! в монокрис25 талле, i вЂ” период развертки, определяемый ио калибрациониым меткам времени.

Предмет изобретения

Способ определения скорости движения

30 фронта кристаллизации в процессе вытягива272286

Составитель Т. Г. Фирсова

Редактор О. С. Филиппова Тскред 3. H. Тараненко

Корректор Е. В. Фомина

З,iкд 230&! 1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния мопокристалла из расплава на затравку, отличаю(цийся тем, что, с целью определения отклонений скорости в процессе выращивания от среднего значения и определения скорости при выращивании монокриcTcëëà с изменяющимся по длине диаметром, по затравке к фронту кристаллизации направляют импульсные ультразвуковые колебания частотой

30 вЂ” 50 мегагерц, наблюдают отраженные импульсы на экране электроннолучевого индикатора и измеряют время прохождения отраженным импульсом участка развертки, протяженность которого пропорциональна скорости распространения ультразвуковых колебаний в монокристалле и периоду развертки.

Способ определения скорости движения фронта

Способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава // 137107

Устройство для замера уровня расплава в тигле // 130185

Способ регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава // 121237

Способ управления процессом выращивания монокристаллов из расплава и устройство для его осуществления // 2128250

Изобретение относится к устройству для управления процессом выращивания монокристаллов из расплава по методу "Чохральского" и может быть использовано в полупроводниковом производстве, для получения монокристаллических слитков германия

Способ управления процессом выращивания монокристаллов из расплава и устройство для его осуществления // 2184803

Изобретение относится к производству, для управления процессом выращивания монокристаллов из расплава по методу "Чохральского" и может быть использовано в полупроводниковом производстве, для получения монокристаллических слитков германия

Способ получения монокристаллического кремния // 2193079

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов и может быть использовано при выращивании монокристаллов кремния по методу Чохральского

Способ выращивания кристаллов и устройство для его осуществления // 2320791

Изобретение относится к области выращивания крупногабаритных монокристаллов с использованием двойного тигля и подпитки расплава исходным материалом

Способ выращивания монокристаллов // 2035530

Изобретение относится к технологии получения кристаллов и монокристаллов полупроводниковых и металлических материалов и может быть использовано при получении кристаллов для изготовления микроэлектронных приборов

Способ контроля диаметра кристалла // 899740

Способ выращивания кристаллов парателлурита гранной формы и устройство для его осуществления // 2507319

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов парателлурита методом Чохральского, которые могут быть использованы при изготовлении поляризаторов в ближней ИК-области. Способ выращивания кристаллов парателлурита гранной формы из расплава включает наплавление порошка диоксида теллура в платиновый тигель, создание необходимого осевого распределения температуры, обеспеченного градиентом температуры 1-2 град/см над расплавом, скачком в 2-3 град на границе раздела воздух-расплав, повышением температуры на 2-3 градуса до глубины 2 см и постоянством температуры по всей оставшейся толщине расплава, нахождение равновесной температуры при касании затравочным кристаллом поверхности расплава, рост кристалла при его вращении и вытягивании с заданным изменением площади поперечного сечения с использованием системы весового автоматического контроля и нагревательной печи с четырьмя независимыми нагревательными элементами по вертикали, отрыв кристалла от расплава и охлаждение кристалла до комнатной температуры, при этом используют печь, в которой средние нагревательные элементы выполнены в виде трех одинаковых сегментов по 120 градусов каждый, а рост кристалла ведут в условиях неоднородного радиального разогрева расплава повышением на 1-2 градуса температуры в 120-градусном секторе в нижней части ростового тигля. Изобретение позволяет получить крупногабаритные кристаллы парателлурита (массой до 1,8 кг) с пониженным светорассеянием и полностью свободные от газовых включений. 2 н. п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ выращивания монокристаллов из расплава // 2560402

Изобретение относится к электронной промышленности, производству материалов и узлов для приборостроения, а конкретно к производству кристаллов, применяемых в электронике и оптической промышленности, выращиваемых из расплава методом Киропулоса. Способ включает затравливание кристалла 5 на затравочный кристалл 1, его вытягивание из расплава 2 с разращиванием и заужением для образования перетяжек, разращивание кристалла 5, выращивание и охлаждение кристалла 5, при этом на этапах затравливания, образования перетяжек и частично разращивания область контакта кристалла 5 с расплавом 2 ограждают сбоку от основной массы расплава экраном 7, при погружении нижнего торца экрана 7 в расплав 2 весь экран фиксируется в этом положении опорой его верхнего торца 8 на тигель 6, экран 7 выполнен в виде отрезка полого профиля, производят удаление экрана 7 из расплава 2 после того, как отношение диаметра разращиваемого кристалла к заданному диаметру кристалла достигает 0,1-0,5. Экран может быть подвешен за отводы либо приливы его верхнего контура с возможностью вертикального перемещения экрана вверх вместе с кристаллом 5, затравочным кристаллом 1, затравкодержателем 9 и верхним штоком при сохранении остальных элементов зоны кристаллизации неподвижными, при этом затравочный кристалл 1 проходит внутри экрана 7. Техническим результатом изобретения является достижение стабилизации процесса выращивания монокристалла, получение монокристалла однородных форм. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ выращивания монокристаллов веществ, имеющих плотность, превышающую плотность их расплава // 2600381

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов из расплава способом Чохральского. Выращивание кристалла радиусом r сначала осуществляют способом Чохральского путем вытягивания из неподвижного тигля радиусом R1, таким, что где ρтв - плотность кристалла, ρж - плотность расплава. Готовый кристалл отрывают от расплава и охлаждают до комнатной температуры в ростовой камере. Затем открывают ростовую камеру, извлекают из нагревателя тигель и заменяют на тигель меньшего радиуса R2, такого, что после чего закрывают камеру, поднимают температуру до температуры плавления, опускают кристалл до соприкосновения с расплавом и вновь выращивают кристалл путем его постоянного перемещения вниз. Техническим результатом является улучшение структурного совершенства выращиваемых кристаллов за счет снижения в них остаточных механических напряжений и уменьшения плотности дислокаций. 6 ил., 2 пр.

Способ выращивания монокристаллов cd1-xznxte, где 0≤x≤1, на затравку при высоком давлении инертного газа // 2633899

Изобретение относится к выращиванию из расплава на затравку монокристаллов Cd1-xZnxTe (CZT), где 0≤х≤1 ОТФ-методом. Способ выращивания кристаллов CZT осуществляют под высоким давлением инертного газа, в условиях осевого теплового потока вблизи фронта кристаллизации - методом ОТФ, с использованием фонового нагревателя и погруженного в расплав нагревателя - ОТФ-нагревателя 6, путем вытягивания тигля 1 с расплавом в холодную зону со скоростью ν при разных начальных составах шихты 5, 7 в зоне кристаллизации W1 с толщиной слоя расплава h, и в зоне подпитки W2, а также с использованием щупа – зонда 3 контроля момента плавления загрузки в зоне кристаллизации W1, при этом для получения макро- и микрооднородных монокристаллов CZT заданной кристаллографической ориентации на дно тигля 1 устанавливают монокристаллическую затравку Cd1-xZnxTe требуемой кристаллографической ориентации 2, по центру затравки 2 устанавливают зонд 3 и размещают шихту 5, состав которой обеспечивает, с учетом частичного плавления затравки 2 и в соответствии с фазовой диаграммой состояния системы CdZnTe, рост монокристалла Cd1-xZnxTe при заданной толщине слоя расплава h в зоне кристаллизации W1, затем устанавливают ОТФ- нагреватель 6, над ОТФ-нагревателем 6 размещают шихту 7 состава, равного составу затравки 2, формируя зону подпитки W2, затем ОТФ-кристаллизатор с тиглем 1, затравкой 2, шихтой 5, 7 и ОТФ-нагревателем 6 с зондом 3 устанавливают в ростовую печь, печь заполняют инертным газом и ОТФ-кристаллизатор нагревают в печи в вертикальном градиенте температур со скоростью 10-50 град/час до начала плавления верха затравки 2 с последующим опусканием зонда 3 вниз до контакта с непроплавленной частью затравки 2, затем нагрев прекращают, а зонд 3 перемещают вверх до уровня дна ОТФ-нагревателя 6, систему выдерживают в течение 1-5 часов, контролируя с помощью зонда 3 темп плавления затравки 2, после чего начинают рост кристалла путем вытягивания тигля 1 вниз с скоростью 0,1-5 мм/ч относительно неподвижного ОТФ-нагревателя 6 с зондом 3. При выращивании кристаллов с применением зонда контроля момента плавления затравки реализуется возможность повышения процента выхода годных, получения монокристаллов заданного кристаллографического направления и повышения качества за счет монокристалличности и отсутствия в связи с этим блоков и двойников. Выращенные кристаллы CZT характеризуются высокой степенью макро- и микрооднородности, на 89-92% объема кристалла кристалл монокристалличен, т.е. без блоков и двойников, отклонения от заданного состава в объеме составляли 0,5 at %. Средняя плотность ямок травления составила 5*103 см-2 до отжига кристалла. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.