Способ термической обработки ферритовых эпитаксильных структур на основе железоиттриевого граната

Способ термической обработки ферритовых эпитаксильных структур на основе железоиттриевого граната

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И Е ()940248

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические республик (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 22.08.80 (2I) 2999419/22-02 (5) )Щ. Кл.

Н 01 F 10/00 с присоединением заявки ¹

3Ъсудврстин ый квинтет

СССР по делам изобретений и вткрытнй (23) П риоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № -4

Дата опубликования описания 01.07.82 (53 ) УД К 621. .318. 124 (088. 8) С. И. Юшук, В. Е. Тузяк, П. С. Костюк, N. М. Батенчук (72) Авторы (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ФЕРРИТОВЫХ

ЗПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУ!(ТУР НА ОСНОВЕ

ЖЕЛ Е3О-ИТТРИЕВОГО ГРАНАТА

Изобретение относится к ферритовым монокристаллическнм материалам, в частности к ферритовым эпитаксиальным структурам на основе железо-иттриевого граната, и может быть использовано при разработке и изготовлении планарных

СВЧ-приборов.

Известен способ обработки ферритовых этпетаксиальных структур, включающий нагрев до 500-800 С, выдержку при этой температуре s течение 5-200 мин в водородсодержашей среде, состояшей из 15% Н и 85% 8<, и охлаждение (1).

Недостатком является то, что ферритовые эпитаксиальные структуры, обработанные по этому способу, имеют большуто игирину пинии ферромагнитного резонанса, что обусловливает большие маг нитные потери в ферритовом материале.

Наиболее близким по технической що

V сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термической обработки ферритовых эпнтаксиальных структур на основе железо-иттри2 евого граната, включаюшнй нагрев до

400 С, выдержку при этой температуре в течение 6 ч в атмосфере кислорода и охлаждение 2}

Недостаток такого способа заключается в значительной ширине линии ферромагнитного резонанса ферритовых структур и ее зависимости or изменений температуры и влаги окружаюшей среды.

Е1ель изобретения - сужение ширттны линии ферромагнитного резонанса ферритовых эпнтаксиальных структур и повышение ее стабильности к воздействию.. температуры и влаги окружаюшей среды.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе термической обра» боткн ферритовых эпитаксиальных структур на основе железо-иттриевого граната, включаюшем нагрев, выдержсу в среде кислорода и охлаждение, термообработку осушествляют при 430-460 С с выдержкой в течение 19-21 ч, причем нагрев ферритовых структур проводят со скоростью 50-150 град/ч, а охлаждение

3 после отжига ведут со скоростью 4060 град/ч.

Изотермическая выдержка ферритов эпитаксиальных структур при 430460 С в потоке сухого кислорода в т чение 19-21 ч позволяет свести к минимуму количество двухвалентного жел эа в составе феррнтового слоя за счет диффузии кислорода в феруятовый слой в процесес длительной выдержки. Регулируемый нагрев, длительный отжиг и е С ОПр4дЕЛеННОй СКороотЬЮ позволяет снять механические напряж которые увеличивают ширину кривой ф ромагннтного резсеанса в условиях изменения температуры и впаги окружающей среды.

Фе щжтовые эпитаксиальные струк состоящие из монокристаллической ппен пи железо-иттриевого граната (ЖИГ) и подложки из монокрнсталла галлий-гад линневого граната (ГГГ) оршентации (1 вырапшвают путем изотермнческого погружения подложек в перенасыщенный раствор-расплав ферритообразуюших оки лов Р8 С4,, QOg.и флюса PbO-В О по

Общепринятой технологии. Промытые вн чапе в кипящей концентрированной ной киспоте, а потом в дистиллированн воде ФЭС подвергают сушке, после че измеряют толшину эпитаксиапьного сл а также ширину zp8soN ферромагнитно резонанса»

Термическую Обработку ферро-элита скальной структуры осуществляют сле пем путем.

ФЭС помещают на платиновую подст ку и загружают в кварцевую трубу, п мешенную в холодную печь. Из баллона через редуктор по полиэтиленовой труб подают кислород в кварцевую трубу ч осушнтель, заполненный гранулированнь

940246 ф

CaMa., предварительно прокаленным при

700 С.

ых Нагрев производят до 430-460 С со скоростью 50-150 град/ч. Выдержку прн е- 5 этой температуре осуществляют в тече

me 19-21 ч в потоке сухого кислорода, е- после чего охлаждают со скоростью

40-60 град/ч без прекращения подачи сухого кислорода через печь.

1О,для получения сравнитепьных данных параллельно проводят термообработку по известным и контрольным способам, услоения, вия и режим которых прйведены в таблиер це.

15 У всех термообработанных ФЭС опреде ляют ширину кривой ФМР, т.е. опенивахгг параметр Ьн. Кроме того, проводят туры, испытания влияния изменения температуры и влажности окружающей среды на

2о ширину кривой ФМР. Климатические ноо- пытания заключаются в выдержке ФЭС

11) в течение 312 ч при 404 2 С и Отност тельной влажности 95+3%.. Кроме того, ФЭС подвергают циклическому Воздейсйс- zs вию температуры от -,50 до +60 С (пять циклов с периодом 1 ч). а» Результаты проведенных испытаний азот- приведены в таблице» ой Применение предлагаемого способа го щ термообрабсхгки ФЭС позволяет снизить оя, ширину кривой ФМР, а следовательно, го максимально уменьшить магнитные потери в ферритовом материале; повысить к- стабильность ширины кривой ФМР к кодую- лебаниям температуры и влаги в усло35 виях окружающей среды. ав- Использование ФЭС, обработанных

o- предлагаемым способом, в планарных

СВЧ-приборах, например в фильтрах, ке. 40 позволяет исключить Операцию термОстаерез бнлнэацни последних, уменьшить в. не м сколько раз их габариты и стоимость. в 1 (ч (6

С4 оя с(о о о

8 о о 3)

8(( о у

3 в фе

8/K ь 11Д

3 к (б р

Ьо Ц

Q) O 3 <6 (У Ю 4

+F5

940248

CO (g О) о о о

Ф 1 а

О) т-i CD о о

G a сЧ Я т- (О о î î о и а в о

О О

О О lO

Щ т-1

° °

Е „„)

7 А40248 8

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я шей среды, нагрев ведут до 430-46(W. с выдержкой в течение 19-21 ч.

1. Способ термической обработки 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юферржтовыХ эпитаксзицпных структур на ш н и с я тем, что, нагрев проводят со основе железо-еттпиевого граната, вклю- S скоростью 50-150 град/ч, а охлаждечаккций их нагрев, выдеркку в среде ние - со скоростью 40-60 град/ч. кислорода и охлаждение, о т л и ч а ю- Источники информации, ш и и с я тем, что с целью BlQBl ну пятые во внимание при экспертизе ширшы кривой ферромагнитного резо- 1. Патенг США % 3759745, панса и придания ей стабильности к воз- 1 кл. 117-237, 1973. дейстм ю температуры и влаги окружаю- 2.3 Äðð . р% уа... 1978, 14 49,с. 1885 °

Составитель Н. Тумин

Редактор К. Безродная Техред K,Ìûíüî КОРРектоР Е. Рошко

Заказ 4680/75 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4