Патент ссср 163158
Иллюстрации
Реферат
Подписная группа М 88
Б. В. Витовский и Г. Ф. Добржанский
СПОСОБ ВЪ|РАЩИВАНИЯ СЛОИСТЫХ MOHOKPHCTAJIJlQB
ИЗ РАСПЛАВОВ (растворов) Известен способ выращивания слоистых монокристаллов из расплавов (растворов) с применением затравки, в котором слои образуются только перпендикулярно направлению выращивания.
С целью нанесения на поверхность затравки монокристаллического слоя (покрытия) другого состава, предложен способ, согласно которому затравку подвергают кратковременному периодическому погружению в расплав переменного состава, а затем переносят в зону кристаллизации с последующей выдержкой.
Способ сводится к последовательному наращиваниюию кристаллических (эпитаксических) слоев с измененными физическими свойствами
»а кристаллическую затравку — вещество-основу. В некоторых случаях вещество-основа и модифицированное вещество могут меняться местами.
Наращивание слоя (слоев) производят кратковременным погружением затравки в перегретый расплав (раствор) с последующим переносом ее в зону кристаллизации, в которой затравку выдерживают столько времени, сколько необходимо для полной кристаллизации жидкого слоя (для разных веществ длительность выдержки различная, в случае кристаллизации из раствора продолжительность выдержки должна быть достаточной для улетучивания растворителя), На чертеже изображено устройство, поясняющее предлагаемый способ.
Электрическая печь 1 имеет два самостоятельно регулируемых нагревателя, один из которых (Т ) служит для плавления вещества в тигле и поддержания в нем заданной температуры, другой (Т,) — для поддержания постоянной температуры в зоне кристаллизации.
Механизм для погружения кристалла в расплав и выдержки его в зоне кристаллизации представляет собой эксцентрик 2 с диском 8, которые закреплены на оси 4 редуктора.
При включении электродвигателя эксцентрик приводит в движение рычаг 5, который своим свободным концом опирается на головку штока б, сообщая ему возвратно-поступательное движение. Во время соприкосновения эксцентрика с рычагом участками а, d, с, К которые являются частями окружности, шток неподвижен и кристалл соответственно находится в расплаве или в зоне кристаллизации.
При прохождении участков а, К с и d шток находится в движении и закрепленный на нем кристалл-затравка входит в расплав и выходит из него.
Время полного цикла определяется скоростью вращения оси редуктора, а соотношение времени нахождения кристалла в той или иной зоне соотношением углов а и р, Перед началом кристаллизации тигель с № 163158
Предмет изобретения
Составитель H. Н. Грехнсва
Редактор Л. К. Ушакова Texpen A. A. Кудрявиикая Корректор P. А. Вигдорчик
Подп. к печ. 6/VIII — 64 г. Формат бум. 60X90i, ; Объем 0,16 изд. л.
Заказ l634,9 Тираж 760
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.
Типография, пр. Сапунова 2 веществом помещают в электрическую печь на керамическую подставку 7. Кристалл-затравку необходимой формы и размеров закрепляют г цанговом кристаллодержателе 8 и устанавливают в зоне роста.
После включения электрической печи температура в зоне расплава или раствора устанавливается несколько выше температуры плавления вещесгва, а в зоне кристаллизации — ниже температуры его кристаллизации (температуры насыщения). Разность этих температур подбирается экспериментально в зависимости от кристаллизуемого материала.
После расплавления вещества и прогрева кристалла-затравки включается механизм опускания и подъема кристалла-затравки.
Опущенный в тигель кристалл смачивается тонким слоем расплава (или раствора) и возвращается в исходное положение, где вследствие более низкой температуры, чем в зоне расплава, вещество закристаллизовывается.
Кристалл с нарось им па нем тонким слоем снова погружают в расплав (раствор) и так до тех пор, пока не получат слой нужной толшины.
При необходимости можно использовать несколько тиглей, содержащих расплав (раствор) с различными веществами.
По окончании кристаллизации механизм опускания выключают, и готовый кристалл переносят в печь для отжига.
Способ выращивания слоистых монокристаллов из расплавов (растворпз) с примене. нием затравки, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью нанесения на поверхность затравки монокристаллического слоя (покрытия) другого состава, затравку подвергают кратковременному периодическому погружению в расплав переменного состава и после погружения переносят в зону кристаллизации г последуюшей выдержкой.