Выращивание монокристаллов обычным замораживанием или замораживанием при температурном градиенте, например по методу Бриджмена-Стокбаргера – C30B 11/00

Изобретение относится к области получения материалов, прозрачных в инфракрасной области спектра, которые могут быть использованы для изготовления оптических элементов, прозрачных в области длин волн от 0,4 до 25 мкм, неохлаждаемых детекторов - и - излучений для ядерно-физических методов диагностики и контроля, а также изготовления волоконных световодов ИК-диапазона. Способ получения кристаллов галогенидов таллия включает синтез соли галогенида таллия путем барботирования смеси инертного газа с парами галогена через расплав металлического таллия, очистку соли вакуумной дистилляцией расплава в контейнере и выращивание кристалла, при этом вакуумную дистилляцию проводят в контейнере, установленном под углом 30-50 град относительно горизонтальной плоскости, при вращении контейнера вокруг его продольной оси со скоростью 60-100 об/мин. Изобретение обеспечивает повышение производительности и упрощение процесса получения кристаллов. 2 пр.

Изобретение может быть использовано для лабораторного и промышленного получения монокристаллических материалов. Способ синтеза тетрагонального моноселенида железа включает нагрев герметичной ампулы с размещенной в одном ее конце шихты из селена и железа и заполненной солевым расплавом. Нагрев ампулы осуществляют с градиентом температур от величины 450°C-350°C со стороны размещения шихты до температуры, уменьшенной на 30°C-100°C с противоположной стороны. При этом в качестве солевого расплава используют смеси эвтектического состава, включающие хлорид алюминия. Нагрев осуществляют в течение времени, необходимого для переноса шихты из селена и железа в противоположный конец ампулы. Изобретение позволяет увеличить крупность кристаллов FeSe при уменьшении температуры их синтеза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к технологии производства монокристаллов сапфира, используемых для изготовления синего или белого светодиодов. Устройство содержит печь 10, выполненную с возможностью нагрева и термоизоляции от окружающего воздуха для обеспечения температуры внутри печи, превышающей температуру плавления обломков сапфира; тигель 20, расположенный в печи таким образом, чтобы обеспечить расплавление обломков сапфира в тигле 20 и рост монокристалла в длину из затравочного кристалла 51 в тигле 20; нагреватель 30, расположенный снаружи тигля 20 для расплавления обломков сапфира; и охлаждающие средства 40, расположенные на нижней части тигля 20 для предотвращения полного расплавления затравочного кристалла 51, при этом нагреватель 30 выполнен в виде нескольких отдельных нагревателей, которые управляются независимо друг от друга отдельно установленными температурными датчиками, регуляторами мощности и блоками регулирования температуры таким образом, что он равномерно поддерживает температуру внутри тигля в горизонтальном направлении. Нагреватель 30 может содержать несколько боковых нагревательных элементов 32, которые расположены с обеих сторон тигля 20 рядом с его наружными стенками, каждый из них соединен с соответствующим электродом 31, а также содержит соединительный нагревательный элемент 33, расположенный на верхних частях боковых нагревательных элементов 32 для соединения боковых нагревательных элементов друг с другом таким образом, чтобы создать вертикальный градиент температуры и сократить количество электродов. Изобретение обеспечивает равномерное поддержание температуры внутри тигля в горизонтальном направлении даже при использовании прямоугольного тигля, что позволяет повысить качество монокристалла, а также снизить вероятность нарушения его роста. В результате получают высококачественные удлиненные монокристаллы, выращенные из удлиненного затравочного кристалла в направлении оси «с» в течение короткого промежутка времени в длинном прямоугольном тигле. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения твердых полупроводников, более конкретно к кремнию в форме слитков или полос, используемых для производства субстратов фотогальванических элементов. Способ получения твердых полупроводников включает в себя стадии приготовления расплава полупроводника из первой порции полупроводника, которая содержит легирующие добавки, отверждения расплавленного полупроводника, и дополнительно включает в процессе отверждения добавление в один или несколько приемов дополнительных порций полупроводника, также содержащих легирующие добавки, в расплав полупроводника. Способ, согласно изобретению, обеспечивает получение желаемой электропроводности полупроводника и предотвращает ее изменение в полупроводнике. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области получения материалов детекторов для регистрации ионизирующего излучения, которые могут быть использованы для инфракрасной оптики, лазерной техники, акустооптики. Кристалл на основе бромида таллия дополнительно содержит бромид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромид таллия - 99,9972-99,99993, бромид кальция - 0,0028-0,00007 . Техническим результатом изобретения является повышение детекторных характеристик материала: подвижность носителей заряда µ _е до 7,3·10^-4 см² /В, µ _h до 1,5·10^-4 см² /В для электронов и дырок, соответственно, удельное сопротивление до 3,5·10¹¹ Ом·см, и обеспечение стабильности свойств в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов из расплава, в частности к получению материалов для лазерной техники, предназначенных для модуляции добротности лазерного излучения (пассивным лазерным затворам). Способ выращивания алюмоиттриевого граната, легированного ванадием (АИГ:М), заключается в выращивании кристалла методом вертикальной направленной кристаллизации в молибденовом тигле в восстановительной атмосфере аргона с водородом, в котором используют шихту, обеспечивающую содержание ванадия в выращенном кристалле от 1 до 5 атом.%, при этом состав навески определен из общей формулы Y₃Al_5(1-0,01x) V_0,05xO₁₂, где x - атом.% ванадия в октаэдрических и тетраэдрических позициях решетки кристалла. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии выращивания и получении кристаллов АИГ:У с оптической плотностью центров окраски в ИК-области спектра до 3 см^-1 на длине волны =1,3 мкм. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области получения материалов, прозрачных в инфракрасной области спектра, а именно кристаллов галогенидов серебра и таллия, которые могут быть использованы для изготовления оптических элементов, прозрачных в области длин волн от 0,4 до 25 мкм, а также для изготовления волоконных световодов ИК-диапазона. Способ выращивания кристаллов галогенидов серебра и таллия включает загрузку материала на основе твердого раствора галогенидов серебра или таллия в контейнер из термостойкого стекла, расплавление, фильтрацию расплава через отверстие в контейнере в приемную ампулу и направленную кристаллизацию расплава перемещением в температурном градиенте, при этом перед фильтрацией расплав охлаждают до температуры на 1-2 градуса ниже температуры плавления соответствующего твердого раствора галогенидов, выдерживают 1,5-2,0 часа, затем расплав перегревают на 40-50 градусов выше температуры плавления твердого раствора, а фильтрацию проводят со скоростью 0,1-2,0 л в минуту. Технический результат изобретения состоит в уменьшении содержания примесей в кристаллах за один процесс выращивания, что упрощает процесс и способствует снижению поглощения лазерного излучения на длине волны 10,6 мкм. 2 пр.

Изобретение относится к области получения материалов прозрачных в инфракрасной области спектра, а именно кристаллов галогенидов серебра, которые могут быть использованы для изготовления оптических элементов прозрачных в области длин волн от 0,4 до 15 мкм, а также для изготовления волоконных световодов среднего ИК диапазона. Способ включает загрузку исходных индивидуальных солей хлорида и бромида серебра в контейнер из термостойкого стекла, их сплавление до заданного состава твердого раствора, выращивание монокристалла в галогенирующей атмосфере путем перемещения контейнера в температурном градиенте, охлаждение выращенного кристалла до комнатной температуры и извлечение кристалла из контейнера, затем монокристалл нагревают со скоростью 50-60°С в час до температуры 250-270°С, выдерживают при данной температуре 1-2 часа, охлаждают со скоростью 20-25°С в час до температуры 100-150°С, затем охлаждают со скоростью 30-40°С в час до комнатной температуры. Технический результат изобретения заключается в снижении внутренних напряжений в кристаллической заготовке, улучшении оптической однородности и снижении оптических потерь на длине волны 10,6 мкм. 2 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов кремния способом Чохральского или мультикристаллов кремния методом направленной кристаллизации, которые в дальнейшем служат материалом для производства солнечных элементов и батарей (модулей) с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Способ включает приготовление исходной шихты, легированной бором, и ее плавление, при этом в полученный расплав вводят алюминий в количестве, достаточном для выполнения соотношения концентраций алюминия и кислорода в расплаве кремния в диапазоне 1-10². Изобретение обеспечивает получение кремниевого материала р-типа проводимости с низким содержанием концентрации кислорода в объеме слитка, что снижает потерю эффективности солнечных элементов и модулей за счет эффекта солнечной световой деградации. 1 пр.

Изобретение относится к технологии высокотемпературного синтеза халькогенидов золота и серебра, а именно Ag₃ AuX₂, где X=S, Se, - ютенбогаардтита ( -Ag₃AuS₂) и фишессерита ( -Ag₃AuSe₂). Au-Ag халькогениды получают из высокотемпературных расплавов стехиометрического состава смеси элементарных компонентов, взятых в соотношениях, соответствующих синтезируемому составу с избытком халькогена в количестве не менее 0,04 мас.% от суммарной навески. Смесь элементарных компонентов помещают в кварцевую ампулу, оснащенную стержнем для минимизации ее свободного объема, ампулу запаивают и вакуумируют, смесь нагревают выше температуры плавления синтезируемого соединения со скоростью 0,2-0,5°С в минуту, выдерживают при этой температуре до получения однородного расплава, расплав охлаждают до температуры ниже температуры плавления получаемого соединения со скоростью не более 0,2°С в минуту, отжигают полученное соединение при этой температуре, затем ампулу охлаждают до комнатной температуры. Изобретение позволяет получать микрокристаллический сульфид или селенид золота и серебра однородного состава, а также обеспечивает взрывобезопасные условия их получения. 2 ил., 1 пр.

Изобретение может быть использовано при получении полупроводниковых соединений. Монокристаллы бинарных и тройных соединений на основе серы, селена и теллура получают путем направленной кристаллизации из расплава или раствора-расплава в устройстве, включающем двухзонную печь, расположенную вертикально, состоящую из верхней 1 и нижней 2 печей. Расплав или раствор-расплав 12 помещен в тигель 10, скрепленный штоком 8 с поплавком 7 и установленный в запаянной ампуле 5, в нижней части которой находится расплав летучего компонента 6. Верхняя 1 и нижняя 2 печи разделены воздушным промежутком с прозрачными теплоизолирующими кольцами 3 и 4. Верхняя 1 печь скреплена с механизмом 13 для перемещения ампулы 5. Сначала ампулу 5 устанавливают тиглем 10 в зоне с постоянной температурой верхней 1 печи и видимой нижней частью муфты штока 8 в воздушном промежутке. Затем устанавливают температуру испарения летучего компонента 6, соответствующую давлению паров 100 кПа, а температуру расплава в тигле 10 - на 5-10°C ниже температуры плавления получаемого монокристалла. Замеряют скорость опускания тигля 10 под действием увеличения веса за счет растворения летучего компонента 6 в растворе-расплаве 12 и устанавливают такую же скорость вытягивания ампулы 5. О достижении насыщения летучим компонентом свидетельствует отсутствие перемещения муфты. Затем механизм 13 выключают, устанавливают скорость опускания ампулы 5 в соответствии с выбранной линейной скоростью кристаллизации и ведут процесс до завершения кристаллизации всего расплава. За счет обеспечения контроля всех этапов процесса сокращается время выращивания монокристаллов и снижается брак. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии получения блоков кристаллического материала направленной кристаллизацией. Устройство включает нагреватель 3 и охладитель, расположенные так, чтобы создавать в кристаллизаторе 1 градиент температуры. Охладитель 22 включает теплообменник 17 и регулируемый дополнительный тепловой источник 18, при этом последний включает индукционную катушку 10 и электропроводящий индукционной сусцептор 11, расположенный между кристаллизатором 1 и индукционной катушкой 10. Модуль, включающий индукционную катушку 10 и ее охлаждающий контур 21, содержащий циркулирующую в индукционной катушке 10 охлаждающую жидкость, образует теплообменник 17. Способ включает нагревание кристаллизатора 1 сверху тепловым источником 3 и регулирование отвода тепла от кристаллизатора 1 снизу при помощи теплообменника 17 и регулируемого дополнительного теплового источника 18. Изобретение обеспечивает эффективное регулирование температуры и снижение стоимости данного устройства. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии производства литого кремния: моно- или поликристаллического, используемого в фотоэлектрических элементах и других полупроводниковых устройствах. Один из вариантов раскрыт в способе получения литого кремния, включающем приведение расплавленного кремния в контакт по меньшей мере с одним затравочным кристаллом кремния в сосуде, имеющем одну или несколько боковых стенок, нагретых по меньшей мере до температуры плавления кремния, и по меньшей мере одну охлаждаемую стенку, и образование твердого массива монокристаллического кремния, необязательно по меньшей мере с двумя измерениями, каждое по меньшей мере примерно по 10 см, путем охлаждения расплавленного кремния при регулировании кристаллизации, причем образование массива включает формирование границы раздела твердого тела с жидкостью по ребру расплавленного кремния, которая по меньшей мере сначала параллельна по меньшей мере одной охлаждаемой стенке, и граница раздела регулируется во время охлаждения таким образом, что она перемещается в направлении, при котором увеличивается расстояние между расплавленным кремнием и по меньшей мере одной охлаждаемой стенкой. Представлены также другие варианты. Предлагаемые способы являются более быстрыми, эффективными и менее дорогими и позволяют регулировать размер, форму и ориентацию зерен кристаллов в литом массиве кристаллизующегося кремния. С их помощью получают литой массив кремния большого размера (например, слитки с площадью поперечного сечения по меньшей мере 1 м² и до 4-8 м²), не содержащий или практически не содержащий радиально распределенных примесей и кислород-индуцированных дефектов упаковки. 10 н. и 24 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оборудованию для кристаллизации расплавленного кремния или металлургической обработки для получения кремния очень высокой чистоты. Кристаллизатор содержит основной корпус с поверхностью основания и боковыми стенками, образующими внутренний объем. В соответствии с настоящим изобретением основной корпус содержит, по меньшей мере, 65% по весу карбида кремния и от 12 до 30% по весу компонента, выбранного из группы, в которую входят диоксид или нитрид кремния. Более того, основной корпус содержит, по меньшей мере, одно покрытие из диоксида и/или нитрида кремния, по меньшей мере, на поверхностях, образующих внутренний объем кристаллизатора. Использование в качестве основного компонента кристаллизатора карбида кремния, имеющего кристаллографическую фазу, которая не подвергается фазовому превращению при температурах обработки расплавленного кремния, позволяет решить проблему потери однородности передачи/отвода энергии, существующую в обычных кристаллизаторах. Кроме того, карбид кремния не имеет пластических фаз при этих температурах и, следовательно, не подвергается деформации. Благодаря этим отличным характеристикам такой кристаллизатор может быть использован несколько раз без какого-либо видимого ухудшения его физической целостности. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления деталей, имеющих направленную кристаллографическую ориентацию. Способ изготовления, по меньшей мере, одного монокристаллического зародыша, пригодного для использования в качестве затравки при изготовлении монокристаллического направляющего соплового аппарата высокого давления турбомашины с, по меньшей мере, одной лопаткой между двумя площадками путем литья металла заключается в том, что выполняют восковую модель 10, содержащую первый элемент 11, образующий модель направляющего соплового аппарата, второй элемент 13, образующий модель затравки, содержащей плоский срез локализации кристаллических ориентации, и, по меньшей мере, один третий элемент 14, включающий в себя модель 14А исходного зародыша с плоским срезом локализации кристаллических ориентации; формируют керамическую оболочковую литейную форму на основе упомянутой восковой модели 10 и вводят затравку, содержащую упомянутый плоский срез локализации кристаллических ориентации, в литейную форму; заливают в литейную форму металл и осуществляют направленную кристаллизацию металла в литейной форме на основе затравки таким образом, чтобы полученный исходный зародыш имел такую же кристаллографическую структуру, что и деталь; и полученный исходный зародыш отделяют от детали для последующего использования в качестве затравки. Изобретение позволяет упростить изготовление зародышей, что позволяет сократить цикл изготовления деталей и обеспечивает существенное снижение их себестоимости. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение имеет отношение к созданию тигля для кристаллизации кремния и к приготовлению и нанесению покрытий для выемки из тиглей, которые используют для обработки расплавленных материалов, застывающих в тиглях и затем извлекаемых из них в виде слитков, а более конкретно, к покрытиям для выемки из тиглей, которые используют для кристаллизации поликристаллического кремния. Тигель 1 для кристаллизации кремния содержит основание 2, имеющее нижнюю поверхность 21 и боковые стенки 22, образующие внутренний объем и защитное покрытие 3, которое содержит от 80 до 95 вес.% нитрида кремния и от 5 до 20 вес.% низкотемпературного минерального связующего материала при полном содержании кислорода в диапазоне от 5 до 15% по весу. Данное защитное покрытие может быть быстро и рентабельно нанесено, является более прочным и имеет улучшенное сцепление со стенками тигля. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области выращивания из расплава монокристаллов оптических фторидов щелочноземельных металлов путем их охлаждения при температурном градиенте с использованием затравочного кристалла. Способ включает кристаллизацию из расплава методом Стокбаргера с последующим отжигом кристаллов путем непрерывного перемещения тигля с расплавом из верхней зоны кристаллизации в нижнюю зону отжига при независимом регулировании температуры обеих зон, разделенных диафрагмой, при этом перемещение тигля с расплавом из зоны кристаллизации в зону отжига осуществляют со скоростью 0,5-5 мм/час, увеличивают перепад температур между зонами путем изменения температуры в зоне отжига пропорционально времени перемещения тигля от начала кристаллизации и до ее окончания, для чего, при сохранении в верхней зоне кристаллизации предпочтительно температуры 1450-1550°С, в нижней зоне отжига в начале процесса кристаллизации поддерживают в течение 30-70 часов температуру 1100-1300°С, обеспечивая тем самым вначале перепад температур между зонами до 450°С, а затем снижают температуру зоны отжига до 500-600°С пропорционально скорости перемещения тигля с растущим кристаллом, затем вновь поднимают температуру в зоне отжига до 1100-1300°С со скоростью 20-50°С/час, выдерживают 18-30 часов, после чего охлаждают до 950-900°С со скоростью 2-4°С/час, далее со скоростью 5-8°С/час охлаждают до 300°С и последующее охлаждение до комнатной температуры производят инерционно. Технический результат заключается в повышении выхода годных высококачественных оптических монокристаллов для изготовления оптических элементов фотолитографии. Выход годных монокристаллов фторидов кальция и бария с ориентацией по осям <111> и <001> высокого качества по прозрачности, однородности, показателю преломления, двулучепреломлению составляет не менее 50%.

Изобретении относится к области изготовления тиглей, предназначенных для обработки расплавленных материалов, которые кристаллизуются в тигле и затем удаляются из него в виде слитка, а более конкретно, к нанесению антиадгезионных покрытий для тиглей, используемых для кристаллизации поликристаллического кремния. Тигель для кристаллизации кремния состоит из основного корпуса 2, который содержит поверхность дна 21 и боковые стенки 22, образующие внутренний объем, подложки 25, содержащей от 80 до 100 вес.% нитрида кремния, расположенной у поверхности боковых стенок, обращенной к внутреннему объему, промежуточного слоя 3, содержащего от 50 до 100 вес.% диоксида кремния, нанесенного сверху от подложки 25, и поверхностного слоя 4, содержащего от 50 до 100 вес.% нитрида кремния, до 50 вес.% диоксида кремния и до 20 вес.% кремния, нанесенного сверху от промежуточного слоя 3. Тигель может включать дополнительный промежуточный слой 31 сверху первого промежуточного слоя 3, который содержит до 50 вес.% нитрида кремния с остатком, содержащим диоксид кремния. Изобретение позволяет создать тигель, который не требует приготовления очень толстого покрытия на оборудовании конечного пользователя, обеспечивает легкое и быстрое нанесение покрытия с улучшенными антиадгезионными свойствами, что позволяет изготавливать слитки кремния без трещин. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

Изобретение относится к технологии материалов электронной техники, а именно к способам получения полупроводниковых кристаллов из расплавов для создания структурно-совершенных монокристаллических подложек, и может быть использовано при формировании эпитаксиальных структур и приготовлении рабочих тел электрооптических модуляторов, работающих в ИК-области спектра. Способ осуществляют методом вертикально-направленной кристаллизации в кварцевой ампуле с внутренним покрытием из чередующихся слоев -SiO₂ и -SiO_1.5:C_n, где n=1,0÷4,0, в донной части ампулы в покрытии выполнено отверстие диаметром 3-5 мм на всю высоту слоя покрытия, а кварцевую донную поверхность ампулы без покрытия предварительно активируют плавиковой кислотой. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода монокристаллической части в слитках. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области материалов электронной техники и может найти применение при создании новых устройств фотоники, квантовой электроники и оптики УФ-диапазона спектра. В лазерное вещество на основе кристалла фторида бария и иттрия, активированное трехвалентными ионами церия BaY₂F ₈:Ce³⁺, дополнительно введены ионы иттербия и лютеция в концентрации 0,5-5,0 ат.% и 1-5 ат.%, соответственно. Это позволяет уменьшить коэффициент потерь (коэффициент поглощения центров окраски) в области длин волн 300-400 нм, наведенных излучением накачки, в 1,5-2,7 раза, а также реализовать эффект лазерной генерации на межконфигурационных 5d-4f переходах ионов Ce ³⁺ в кристаллах BaY₂F₈. 2 ил.

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов и может быть использовано при создании активированных кристаллических материалов с прогнозируемыми свойствами для нужд фотоники, квантовой электроники и оптики. Оптический материал на основе кристаллов двойных фторидов структуры шеелита получают путем выращивания кристаллов из расплава ингредиентов LiF, YF₃, LuF ₃, LnF₃, где Ln - трехвалентные ионы цериевой подгруппы ряда лантаноидов, при этом в шихту для приготовления расплава вводят фторид лютеция в количестве от 50 мол.% до 90 мол.% по отношению к фториду иттрия. Изобретение позволяет получать кристаллы с повышенным коэффициентом распределения трехвалентных редкоземельных ионов цериевой подгруппы. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области материалов электронной техники и может найти применение при создании новых устройств фотоники, квантовой электроники и оптики УФ-диапазона спектра. Лазерное вещество на основе кристалла фторидов лития и лютеция, активированного трехвалентными ионами церия, дополнительно содержит фториды иттрия и иттербия в соответствии с химической формулой LiLu_1-xY_xYb_yF₄:Ce, где х=0,5-0,8, у=0-0,05. Изобретение позволяет уменьшить влияние эффекта соляризации активной среды под действием излучения накачки на ее лазерные характеристики, расширить диапазон перестройки частоты лазерной генерации, увеличить концентрацию ионов церия в кристаллах лития-лютеция и значение удельного съема энергии лазерного излучения. 1 табл., 3 ил.

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К УПРАВЛЕНИЮ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА ШИХТЫ 6 В ТИГЛЕ 4 МЕТОДОМ ОСЕВОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА БЛИЗИ ФРОНТА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ - ОТФ-МЕТОДОМ. ВО ВРЕМЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА С ПОМОЩЬЮ РЕГУЛЯТОРОВ, СВЯЗЫВАЮЩИХ РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ С РЕГУЛИРУЮЩИМИ. В КАЧЕСТВЕ РЕГУЛИРУЮЩИХ ПЕРЕМЕННЫХ ИСПОЛЬЗУЮТ НАПРЯЖЕНИЯ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, НА ОДНОЙ ИЗ СЕКЦИЙ ФОНОВОГО НАГРЕВАТЕЛЯ И НА ОДНОЙ ИЗ СЕКЦИЙ ПОГРУЖЕННОГО В РАСПЛАВ ОТФ-НАГРЕВАТЕЛЯ 2, В КАЧЕСТВЕ ИЗМЕРЯЕМЫХ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ ВЫБИРАЮТ ТЕМПЕРАТУРЫ СЕКЦИЙ ФОНОВОГО НАГРЕВАТЕЛЯ 1 Т_Н1-Т_Н4, ТЕМПЕРАТУРЫ Т ₁, Т₂ В ДОНЫШКЕ ОТФ-НАГРЕВАТЕЛЯ И ДОНЫШКА ТИГЛЯ Т₃-Т₅, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ СООТВЕТСТВУЮЩИМИ ТЕРМОПАРАМИ, А В КАЧЕСТВЕ НЕ ИЗМЕРЯЕМЫХ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ - ТЕМПЕРАТУРЫ ДНА КОРПУСА ОТФ-НАГРЕВАТЕЛЯ 8 Т_ГОР И ДНА ТИГЛЯ

Т_ХОЛ, ЯВЛЯЮЩИЕСЯ, СООТВЕТСТВЕННО, ТЕМПЕРАТУРАМИ ГОРЯЧЕЙ ГРАНИЦЫ РАСПЛАВА И ХОЛОДНОЙ ГРАНИЦЫ КРИСТАЛЛА, ПРИ ЭТОМ АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ НА СТАДИИ РАЗОГРЕВА ТИГЛЯ ТОЛЬКО ПО ТЕРМОПАРАМ, РАСПОЛОЖЕННЫМ СНАРУЖИ СЕКЦИЙ ФОНОВОГО НАГРЕВАТЕЛЯ 1, С МОМЕНТА НАЧАЛА ПЛАВЛЕНИЯ ШИХТЫ - В ТОМ ЧИСЛЕ И ПО ТЕРМОПАРАМ, НАХОДЯЩИМСЯ В ДОНЫШКЕ ТИГЛЯ, А ПОСЛЕ ПОЛНОГО РАСПЛАВЛЕНИЯ ШИХТЫ - ТАКЖЕ И ПО ТЕРМОПАРАМ В ДОНЫШКЕ ОТФ-НАГРЕВАТЕЛЯ, ПРИЧЕМ УСТАВКИ ДЛЯ СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТЕМПЕРАТУР Т₁ И Т₃ НА СТАДИИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАССЧИТЫВАЮТ ДО НАЧАЛА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЖЕЛАЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ СКОРОСТИ РОСТА V. ИЗОБРЕТЕНИЕ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ТРЕБУЕМЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ, ОПТИМАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ РОСТА КРИСТАЛЛА, Т.Е. В КОНЕЧНОМ ИТОГЕ - ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВЫРАЩИВАЕМОГО КРИСТАЛЛА. 14 З.П. Ф-ЛЫ, 1 ИЛ.

Изобретение относится к выращиванию из расплава монокристаллов в температурном градиенте с использованием нагревательного элемента, погруженного в расплавленную зону. Устройство содержит ростовую камеру, тепловой узел с многосекционным фоновым нагревателем 11, тигель 4 на подставке 3, соединенной с нижним штоком 1, дополнительный нагреватель, погруженный в расплав вблизи фронта кристаллизации (ОТФ-нагреватель) 7, соединенный с верхним штоком 2, герметично выводимым из камеры с помощью узла вывода 10, термопары Т1 и Т2 в корпусе ОТФ-нагревателя, Т3 и Т4 в подставке и Т5-Т8 вблизи секций фонового нагревателя. Узел вывода 10 содержит ось 9, жестко соединяемую с верхним штоком 2, пружину, соединенную своим нижним концом с осью и выполненную с возможностью сжатия по мере увеличения давления в камере и перемещения вдоль упомянутой оси вместе со штоком вверх, при этом узел вывода 10 содержит навернутую на его корпус гайку, ограничивающую пружину с верхней стороны, и индикаторный микрометр, неподвижно закрепленный относительно корпуса узла вывода и показывающий величину перемещения ОТФ-нагревателя внутри ростовой камеры вдоль ее оси до и во время кристаллизации. Изобретение позволяет обеспечить контроль за температурой расплава и создать оптимальное температурное поле в растущем кристалле, в том числе близкую к плоской форму фронта кристаллизации, т.е. добиться повышения качества полупроводниковых соединений группы А²Б⁶ за счет снижения напряженности в кристалле и, как следствие, исключения трещиноватости, уменьшения двойникования и плотности дислокации в кристалле, а также увеличения выхода годной продукции. 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов из расплава в температурном градиенте с использованием нагревательного элемента, погруженного в расплавленную зону. Установка для выращивания монокристаллов методом осевого теплового потока вблизи фронта кристаллизации включает водоохлаждаемую камеру с нижним 1 и верхним 2 фланцами, тепловой узел с многосекционным фоновым нагревателем 4 и тепловой изоляцией 3, кристаллизатор, состоящий из тигля 5 с крышкой, погруженного в тигель нагревателя в герметичном корпусе - ОТФ-нагревателя 10, содержащего термопары 11, и подставки 8 под тиглем 5, закрепленной на водоохлаждаемом штоке 9 и содержащей термопары 12, 14, устройство для крепления ОТФ-нагревателя в верхнем фланце камеры, при этом фоновый нагреватель состоит, по меньшей мере, из двух секций I и II, имеющих общий вывод для подачи напряжения, а ОТФ-нагреватель размещен по высоте установки в пределах верхней секции II выше уровня, соответствующего положению упомянутого общего вывода в камере, на величину h, равную 5-30 мм в зависимости от толщины слоя расплава над кристаллом, при которой ведут кристаллизацию. Конструкция установки обеспечивает создание осевого градиента температуры в широком диапазоне значений и высокую симметрию теплового поля. Реализуемое в растущем кристалле и в расплаве около него близкое к одномерному температурное поле, которое обеспечивает, по существу, плоскую форму фронта кристаллизации почти на всем сечении кристалла, приводит к получению более однородных по составу монокристаллов с меньшим количеством дефектов, связанных с термонапряжениями в монокристалле при кристаллизации и остывании, и увеличению выхода годной продукции. 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к получению и использованию новой инфракрасной лазерной матрицы для инфракрасной оптики. Предлагается инфракрасная лазерная матрица на основе кристаллов калия и рубидия пентобромплюмбита, которые описываются формулой К_XRb_1-XPb₂Br₅, где х изменяется в диапазоне 0,2 х 0,5. Полученные кристаллы характеризуются высокой прозрачностью, не рассеивают лазерное излучение, обладают низкими энергиями колебания кристаллической решетки и имеют высокий коэффициент внедрения РЗЭ в матрицу, что обеспечивает возможность реализации лазерного излучения в среднем ИК-диапазоне вплоть до 10 мкм. 5 ил.

Изобретение относится к кристаллам литиевых халькогенидов, предназначенных для применения в нелинейной оптике. Нелинейный монокристалл литиевых халькогенидов характеризуется формулой LiGa_XIn_1-XSe ₂, где х принимает любое значение больше 0,25 и меньше 0,75, имеет пространственную группу mm2 ромбической симметрии, координационное число Z=4, параметры решетки 7,085Å>а>6,903Å, 8,351Å>b>8,264Å, 6,715Å>с>6,586Å, объем элементарной ячейки 397,4ų>V>375,7Å ³ и выращен методом Бриджмена-Стокбаргера в вакуумированной ампуле с предварительным синтезом соединения из элементарных компонентов Li, Ga In, Se. Нелинейный монокристалл обеспечивает генерацию второй гармоники лазерного излучения в диапазоне от 1,57 мкм до 12,4 мкм и перестраиваемое по длине волны когерентное излучение до 14 мкм при параметрической генерации с накачкой лазерами видимого и ближнего ИК-диапазона. Монокристалл оптимально сочетает несколько параметров в зависимости от х: прозрачен от 0,390 мкм при Х=0,75 и имеет достаточно высокий нелинейный коэффициент - на уровне 11,6-10,5 pm/v при х=0,25-0,75. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов из расплава в температурном градиенте с использованием устройства для передвижения расплава и кристалла. Способ включает нагрев тигля с шихтой и затравкой, расплавление шихты и верхней части затравки и последующую кристаллизацию путем охлаждения в градиенте температуры. Кристаллизацию ведут с использованием погруженного в расплав нагревателя в герметичном корпусе (ОТФ-нагревателя) и сетки со сквозными отверстиями, расположенной внутри обоймы, установленной в тигле без зазора относительно его внутренних стенок, при этом обойму первоначально размещают между верхней частью затравки и ОТФ-нагревателем, а затем с его помощью опускают вниз до тех пор, пока сетка не займет место расплавленной верхней части затравки, а расплав не заполнит целиком сквозные отверстия сетки по всей ее высоте. Способ осуществляется в устройстве, содержащем тигель с расплавом и затравкой, установленной в его нижней части, которое дополнительно содержит погруженный в расплав нагреватель в герметичном корпусе (ОТФ-нагреватель) и сетку со сквозными отверстиями, размещенную внутри обоймы с горизонтальными канавками в ее верхней части, при этом обойма установлена между верхней частью затравки и ОТФ-нагревателем без зазора между ее боковой поверхностью и внутренней поверхностью тигля, причем ОТФ-нагреватель выполнен с возможностью перемещения вниз внутри тигля, а тигель установлен на донышке-подставке. Монокристаллы, кристаллизуясь от затравочного кристалла, вырастают внутри ячеек сетки размерами от 5 до 500 мкм. В результате получают сетку для матричного детектора, все ячейки которой заполнены монокристаллическим материалом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов, в частности кремния для фотоэлектрических устройств с использованием тиглей. Тигель для устройства для изготовления блоков кристаллического вещества направленной кристаллизацией состоит из боковых стенок (8) и основания (7), при этом основание (7) обладает параллельно направлению, по существу перпендикулярному основанию, лучшими характеристиками теплопередачи, по сравнению с характеристиками теплопередачи боковых стенок (8) вдоль указанного направления, основание (7) и боковые стенки (8) выполнены из материалов, содержащих по существу одинаковые основные химические компоненты, причем основание (7) является прозрачным для инфракрасного излучения, а боковые стенки (8) являются непрозрачными для инфракрасного излучения. В качестве материала основания (7) используют аморфную двуокись кремния, а материалом стенок (8) является непрозрачная кварцевая керамика. Основание (7) и боковые стенки (8) тигля могут быть образованы пластинами, выполненными из одного и того же материала - графита, обладающего анизотропными характеристиками теплопроводности, при этом теплопроводность пластин в плоскости пластин является намного меньшей, чем их теплопроводность в направлении, перпендикулярном к данной плоскости. Описано устройство для изготовления кристаллических блоков направленной кристаллизацией жидкой фазы, содержащее тигель, между основанием (7) которого и средствами охлаждения (4) расположен графитовый войлок (9), и средства уплотнения (10) графитового войлока (9). При осуществлении способа в данном устройстве во время затвердевания жидкой фазы в тигле устанавливают температурный градиент в диапазоне от 8°С/см до 30°С/см. Изобретение позволяет получать достаточно чистый поликристаллический кремний, характеризующийся большей длиной неосновных носителей, благодаря которой повышается эффективность фотоэлектрических устройств. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к установкам для выращивания монокристаллов тугоплавких окислов и может быть использовано, например, для выращивания монокристаллов сапфира или граната. Установка для выращивания монокристаллов тугоплавких оксидов содержит камеру роста, соединенную с секцией загрузки и приемной секцией, между которыми перемещается контейнер, размещенную внутри камеры роста нагревательную систему в виде верхней и нижней секций и систему тепловых экранов. Установка выполнена в виде двух отдельных рабочих блоков - блока кристаллизации и приемного блока, механически стыкующихся между собой, камера роста блока кристаллизации выполнена в виде горизонтально расположенного цилиндра с двумя торцевыми откидывающимися крышками, открывающими доступ к нагревательной системе и системе тепловых экранов, к боковой поверхности камеры роста присоединена секция загрузки в виде трубы овального сечения с торцевой крышкой, нижняя секция нагревательной системы имеет форму короба, а верхняя выполнена плоской, выводы нагревательных секций направлены в разные стороны, напротив загрузочной секции с противоположной стороны камеры роста выполнен стыковочный фланец, служащий для соединения с фланцем приемного блока, приемный блок смонтирован на отдельной опоре и содержит приемную секцию с механизмом перемещения контейнера и устройство, обеспечивающее поворот и линейное перемещение приемной секции относительно стыковочного фланца камеры роста блока кристаллизации, внутри камеры роста размещены направляющие ролики, обеспечивающие перемещение контейнера. Устройство обладает простой и надежной в эксплуатации конструкцией. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.