Способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава

Способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 12с, 2

404 1зо

42г, 3 № 137107 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подггисные грг1ггггы М 89, 1б1, 179

В. И. Костенко

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА

Заявлено 19 августа 1960 г. за № 682549/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в <сБюллетене изобретений» № 7 за 1961 r.

Известно, что выращивание монокристаллов из расплава производится при стабилизации теплового режима электрической печи в зоне роста монокристаллов с помощью автоматических мостов и потенциометров либо с помощью феррорезонансных и электрических стабилизаторов. Однако такой способ стабилизации теплового режима обеспечивает стабилизацию температуры только на обмотке печи и не учитывает влияния окружающей температуры и изменения условий теплопередачи по мере роста монокристаллов (увеличения объема) на тепловой режим в зоне кристаллизации. Известный способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов,из расплава изменением положения границы расплав-кристалл, с использованием эффекта изменения характера поглощения излучения радиоизотопа при изменении положения границы раздела двух сред, является сложным.

Предлагаемый способ автоматического регулирования не имеет указанных недостатков, достаточно прост, надежен и обеспечивает более благоприятные условия для .выращивания монокристаллов. В этих целях автоматическое регулирование производят стабилизацией скорости кристаллизации, контролируемой по положению границы раздела жидкой и твердой фаз с помощью емкостного датчика, влияющего на частоту двухтактного генератора, непрерывно сравниваемую с частотой задатчика; управляющий сигнал промежуточной частоты, снимаемый со смесительного каскада, известным образом связан с устройством для изменения температурного режима кристаллизации, На чертеже изображена блок-схема регулятора, применяемого для осуществления способа, Изменение скорости роста монокристалла измеряется с помощью датчика Д, представляющего собой конденсатор, образованный из № 137107 двух полуцилиндрических обкладок, между которыми опускается кварцевая или стеклянная ампула. Перемещение границы расплавкристалл, находящейся посередине конденсатора, вызывает изменение суммарной емкости его вследствие перераспределения диэлектриков с разными диэлектрическими постоянными (в кр Ф в распл.), Величина емкости конденсатора влияет на резонансную частоту двухтактного генератора, обозначенного в виде преобразователя При Напряжение частоты с преобразователя Пр, и напряжение частоты задатчика 3 подаются на смесительный каскад (преобразователь Пр ), с которого снимается напряжение промежуточной частоты.

Это напряжение усиливается двухкаскадным усилителем УПЧ промежуточной частоты и затем подается на фазовый дискриминатор Пр,.

Второй каскад усилителя промежуточной частоты работает в режиме ограничения, что устраняет погрешность, вызываемую амплитудной модуляцией напряжения промежуточной частоты. Постоянное напряжение с дискриминатора Прз, усиленное параллельно-балансным каскадом усилителя У постоянного тока, подается на управляемый выпрямитель УВ, в токовой цепи которого включена обмотка магнитного усилителя МУ, выполняющего функцию исполнительного механизма и системы регулирования. Обмотки переменного тока магнитного усилителя МУ включены последовательно с нагревательным элементом электр|ической печи И, в которой производится выращивание MQHoêðèсталла. Поэтому любое отклонение скорости роста монокристалла от заданной вызывает изменение теплового режима печи, восстанавливая первоначальное значение скорости роста.

Предмет изобретения

H Hи1

7 р, enV Лр

Редактор С. А. Барсуков Техред А, А. Камышникова Корректор Н. С Сударенкова

Подп. к печ. 17Х1-61 г

Зак. 4383

Формат бум. 700 (108 /ы

Тираж 1200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

Объем 0,18 изд. л.

Цена 4 коп. открытий

2/6

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.

Способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава, отличающийся тем, что автоматическое регулирование производят стабилизацией скорости кристаллизации, контролируемой по положению границы раздела жидкой и твердой фаз с помощью емкостного датчика, влияющего на частоту двухтактного генератора, непрерывно сравниваемую с частотой задатчика, причем управляющий сигнал промежуточной частоты, снимаемый со смесительного каскада, известным образом связан с устройством для изменения температурного режима кристаллизации.