Способ кристаллизации стеклоизделий

Способ кристаллизации стеклоизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210979 (21) 2858866/29-33 (51)hA с присоединением заявки Но (23) Приоритет

С 03 С 3/22

Государственный комитет

СССР

Ilo делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 23.1181. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 2311.81 (53) УДК 666.1.053..65(088.8) Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им. С.N.Êèðîâà (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к способам получения слоев с управляемыми свойстваиж, например для структур типа халькогенидное стекло †мета. Такие структуры широко применяются в электронной технике в качестве активных элементов и в качестве защитных покрытий. Наиболее характерным примером могут служить диодные структуры конденсаторного и планарного типа.

Известен способ кристаллизации халькогенидных стекол путем сплавления исходных компонентов и охлаждения с температурными выцержкаьщ (1 ).

Недостатками известного способа являются сравнительно высокие температуры кристаллизации, невозможность получения закристаллизованных зон определенной формы, длительность тер.мообработки. 20

Наиболее. близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения изображения на изделиях путем помещения йоследних в электрическое поле, при этом для получения изображения на ситаллах иэделие выдерживают в электрическом поле напряженностью 1030 кВ/см между прижатыми к нему электродами,один из которых(положитель- 30 ный) имеет рельефную поверхность сооТ ветственно требуемому изображению,в течение 5-200 мин при 150-400 С . B этом способе. иэображение получается в результате электрических разрядов между поверхностями электрода и ситаллам, никаких объемных изменений ситалла при этом не происходит (2 ). .Однако способ не относится к халькогенидным стеклом и не позволяет получать закристаллизованные ситал-лоподобные зоны различной прозрачности в объеме халькогенидного стекла, так как основан на ином механизме получения иэображения: не в объеме стекла, а на поверхности готового ситталла. Кроме того, недостатком. способа является использование постоянного электрического поля, в котором неизбежно втягивание примесей из электродов в объем образца, изменяющее его электрические параметры.

Рассматриваемым способом практически невозможно получнть зону ситталиэации .в стекле из-за преимущественной ориентации растущих вытянутых кристаллов вдоль силовых линий постоянного поля.

Цель изобретения — получение участков с Различной степенью объемной

882960 кристаллизации изделий,из халькогенидного стекла.

Эта цель достигается тем, что термообработку изделий осуществляют при температуре (0,9-1,3) Т в пере,менном электрическом поле с частотой

° 7-15 кГц и напряженностью 3 10 —

1 10 В/м.

В основе механизма воздействия пе ременного электрического поля на кристаллизацию стекла лежит представление о дипольно-эластической релаксационной поляризации, когда обеспечивается резонансное перемещение ориентируемых структурных единиц стекла при условии си а < 1

t5 где Ю вЂ” круговая частота поля, р — время релаксации.

При совместном воздействии термообработки и переменного электрическогс поля достигается уменьшение энергии 20 ктивизации и повышение скорости бъемной кристаллизации стекла,осоенно существенное на стадии зарожцения кристаллизации, На чертеже представлена схема 25 обработки слоев стекла.

Пример 1 ° Получение закристаллизованнои зоны на стекле

AsSegSn .. Слой 2 стекла толщиной (0,45 мм наносят на проводящую подложку 1 из материала, пригодного для контактов информующих диодов (графит, Мо, йi, Сr, А1, сплав 90%

Pt + 10% 3r). Сверху, например, через шаблон наносят фасонный электрод

3 из коллоидного графита, имеющий форму зоны кристаллизации. Кристаллизация проводится при температуре

423 К (0,94 Т, ) в переменном электрическом поле с частотой 15 кГц и напряженностью 10 В/м в течение 40

3 — 5 ч. Степень объемной закристаллизованности слоя стекла контролируют, измеряя сопротивление слоя через полевые электроды. По сравнению с термообработкой в отсутствие 45 поля кристаллизация протекает в

20 раз быстрее и может быть осуществлена при более низких температурах.

В отличие от существующих способов, при этом можно получить иэделия с ситаллоподобными зонами заданной формы и степени закристаллизованности.

П р. и м,е р 2. Подготовка образ1 ца такая же, что и в .примере 1. Термообработку проводят при температуре 538 К (1,2 Т ) в переменнрм электрическом поле с частотой 15:кГц и напряженностью 5 х 10 8/ì а течение 0,5 ч. По сравнению с термообработкой без поля кристаллизация уско- 40 ряется в 10-15 раз. Степень закристаллизованности слоя контролируют так же, как и в примере: 1 при кратковременном отключении электродов от источника переменного напряжения. 65

Свойство

Примечание. В стекле

В закристализован; ной зоне п/и

1 Микротвердость, 150 кгс/мм

150-

-200

0,7-2,0

2 Химическая стойкость к щелочам

0,5 í.NaOH при 25 С, мм/год

3 Пропускание в От инфракрасной 60.области спект- до ра (0,8- 20

100 мкм )Ъ

От 40 Для слоя до 10 толщ.

1 М64

4,7, 5,0

4 Плотность, г/см

Использование предлагаемого способа получения стеклокристаллических изделий C закрнсталлизованными зонами заданной формы в слоях халькогенидного стекла обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: а) возможность формирования зон с различной степенью закристаллиэоПример 3. Получение эакристаллизованной зоны на стекле

Se < Teg . Образцы для получения закристаллизованных зон а слоях стекла готовят методом горячего прессования при температуре вблизи температуры. стеклоаания на алюминиевой подложке.

Толщина слоя 0,5 мм. Схема обработки такая.же, как и в примере 1. Термообработку проводят при температуре 39УК (1, 3 Ty ) в переменном электрическом поле с частотой 7 кГц и напряженностью 3 х 10 В/м в течение 1-3 ч . По сравнению с термообработкой без поля кристаллизация стекла ускоряется примерно в 15- раз, причем преимущественно за счет ускорения стадии зарождения кристаллов. Измеряя сопротивление образца через полевые электроды,.можно контролировать степень закристиллизованности стекла под верхним электродом, поскольку электропроводность слоя в процессе кристаллизации увеличивается на 3-4 порядка.

Изменение физико-химических свойств в процессе кристаллизации стекла

АSSegSn gв электрическом поле с частотой 15 кГц и напряженностью 5 х

10 В/м при температуре 538 К(1,2 Т ) в течение 0,5 ч(по примеру 2) приведено в таблице.

882960

Формула изобретения

Составитеаь О.Самохина

Редактор В.Данко Техред Т.Иаточка ., Корректор В.Синицкая

Заказ 10106/27 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП "Патент, г..ужгород, ул. Проектная, 4 ванности и проэрачности, например разделительных зон или зон с переменным коэффициентом преломления в оптоэлектронике и акустооптикеу б) ситаллизацию защитных покрытий с целью увеличения их химической стойкости при понижении температуры термообработки на 30-50 В (в полупроводниковых приборах).

Способ кристаллизации стеклоизделий, включающий термообработку при наложении электрического поля на отдельные участки изделия, о .т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения участков с различной степенью объемной крйсталлизации иэделий из халькогенидного стекла, термообработку осуществляют при температуре (0,9-1;3) Т в переменном электрическом поле с частотой 7-15 кГц н напряженностью 3"10 — 1 106 В/м.

Источйики информации, принятые во внимание lIpH экспертизе

1. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе. М., "Наука", 1975, с. 32-33.

2. Авторское свидетельство СССР

9 164659. кл. С 03 C.23/00, 1968.