Выращивание монокристаллов вытягиванием из расплава, например по методу Чохральского: .добавлением к расплаву кристаллизующегося материала или реагентов, образующих его непосредственно в процессе – C30B 15/02

Раздел C ХИМИЯ; МЕТАЛЛУРГИЯ
C30 Выращивание кристаллов
C30B Выращивание монокристаллов; направленная кристаллизация эвтектик или направленное расслаивание эвтектоидов; очистка материалов зонной плавкой; получение гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой; монокристаллы или гомогенный поликристаллический материал с определенной структурой; последующая обработка монокристаллов или гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой; устройства для вышеуказанных целей
C30B 15/00 Выращивание монокристаллов вытягиванием из расплава, например по методу Чохральского
C30B 15/02 .добавлением к расплаву кристаллизующегося материала или реагентов, образующих его непосредственно в процессе

Патенты в данной категории

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ АНТИМОНИДА ГАЛЛИЯ

Изобретение относится к области получения полупроводниковых материалов, а именно к получению монокристаллов антимонида галлия, которые используются в качестве подложечного материала в изопериодных гетероструктурах на основе тройных и четверных твердых растворов в системах Al-Ga-As-Sb и In-Ga-As-Sb, позволяющих создавать широкую гамму оптоэлектронных приборов (источников и приемников излучения на спектральный диапазон 1,3-2,5 мкм). Способ включает синтез и выращивание монокристалла методом Чохральского в атмосфере водорода на затравку, ориентированную в кристаллографическом направлении [100], при этом синтез и получение монокристалла проводят в едином технологическом процессе со скоростью протока особо чистого водорода в интервале 80-100 л/час и времени выдержки расплава на стадии синтеза при температуре 930-940°С в течение 35-40 мин. Изобретение позволяет получать совершенные крупногабаритные монокристаллы антимонида галлия диаметром 60-65 мм. 1 табл.

2528995
патент выдан:
опубликован: 20.09.2014
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ГЕРМАНИЯ

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов германия в форме диска из расплава и может быть использовано для изготовления объективов в устройствах регистрации инфракрасного излучения. Монокристаллы германия выращивают в кристаллографическом направлении [111] после выдержки при температуре плавления в течении 1-2 часов, при температурном градиенте у фронта кристаллизации в пределах (10,0÷18,0) К/см, обеспечивающем плотность дислокации на уровне (2·105-5·105) на см 2. Изобретение позволяет получать монокристаллы германия со значительным увеличением площади приема сигнала за счет направленного введения в выращиваемый кристалл заданной концентрации дислокации и их превращения из стандартных дефектов кристалла в активно действующие элементы устройств инфракрасной оптики. 3 ил., 1 табл.

2493297
патент выдан:
опубликован: 20.09.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ ВОЛЬФРАМАТА НАТРИЯ-ВИСМУТА

Изобретение относится к области выращивания из расплава нелегированных кристаллов вольфрамата натрия-висмута NaBi(WO 4)2, являющегося перспективным материалом для Черепковских детекторов. Выращивание кристаллов осуществляют методом Чохральского в воздушной атмосфере со скоростью вытягивания 4-5 мм/час и скоростью вращения кристалла 15-19 мин-1 . Способ позволяет получать кристаллы, прозрачные в видимом диапазоне начиная с длины волны 352 нм. 3 ил., 4 пр.

2485218
патент выдан:
опубликован: 20.06.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ АНТИМОНИДА ИНДИЯ

Изобретение относится к области получения полупроводниковых материалов, а именно к получению монокристаллов антимонида индия, которые широко используются в различных фотоприемных устройствах, работающих в ИК-области спектра. Для получения крупноблочных монокристаллов антимонида индия, ориентированных в кристаллографическом направлении [100], проводят синтез и получение поликристаллического крупноблочного слитка в совмещенном процессе по методу Чохральского с добавлением избытка сурьмы сверх стехиометрического 3,0-3,5 ат.%, после чего производят выращивание монокристалла также по методу Чохральского с использованием затравочного кристалла, ориентированного в кристаллографическом направлении [100], при поддержании осевых температурных градиентов на фронте кристаллизации равными 35-40 град/см. Изобретение позволяет улучшить структуру кристаллов с одновременным увеличением их диаметра до 70,2 мм, увеличить выход годных пластин при резке слитков за счет направления выращивания [100], уменьшить материалоемкость процесса за счет снижения доли нестехиометрического материала и снизить энерго- и трудозатраты за счет использования совмещенного процесса синтеза, очистки и выращивания поликристаллического слитка. 1 табл., 1 пр.

2482228
патент выдан:
опубликован: 20.05.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА ОКСИДА ЦИНКА

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов оксида цинка, являющегося перспективным материалом для светодиодов и фотоэлектрических приборов, который также может быть использован в пироэлектрических элементах, пьезоэлектрических приборах, газовых датчиках и прозрачных электропроводящих пленках. Способ включает осаждение кристалла оксида цинка на затравочном кристалле в верхней части и из смешанного расплава оксида цинка и растворителя, способного растворять оксид цинка и имеющего более высокую плотность, чем оксид цинка в расплаве, и вытягивание монокристалла оксида цинка, причем при упомянутом вытягивании подают такое же количество исходного оксида цинка, что и количество вытянутого оксида цинка, при этом предусматривают перемычку между областью вытягивания кристалла из расплава и зоной подачи исходного оксида цинка так, чтобы не вызывать турбулентности в расплаве в области вытягивания кристалла во время подачи исходного оксида цинка, упомянутым растворителем является растворитель, образованный одним или более видами соединений, дающих эвтектический состав от 30 до 99,9 мол.% в единицах концентрации оксида цинка и с температурой эвтектики от 700 до 1720°С, которые представляют собой соединения, образующие эвтектическую фазовую диаграмму с оксидом цинка в качестве растворяемого вещества, соотношение компонентов в смеси между оксидом цинка и соединением(ями), составляющим(и) упомянутый растворитель, составляет от 99,9 до 30 мол.% против от 0,1 до 70 мол.%, а соотношение компонентов в смеси соответствующих растворителей составляет от 0 до 100 мол.%. Изобретение обеспечивает непрерывное получение монокристалла отличного качества и удлиненного в направлении вытягивания. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

2474625
патент выдан:
опубликован: 10.02.2013
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ОБЪЕМНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ АЛЕКСАНДРИТА

Изобретение относится к технологии получения объемных кристаллов александрита, которые могут быть использованы в качестве высококачественного сырья для изготовления оптических элементов лазерных систем. Способ включает растворение исходной шихты, ее гомогенизацию, введение в раствор вращающейся монокристаллической затравки и выращивание кристалла, при этом исходная шихта содержит 40 мас.% алюмината бериллия с добавкой оксида хрома в количестве до 1 мас.% и 60 мас.% растворителя, состоящего из 95-98 мас.% оксида свинца и 2-5 мас.% оксида бора, а выращивание ведут при температуре 1250°С, осевом градиенте температуры от 2 до 20°С, скорости вытягивания до 5 мм/сутки, частоте вращения до 10 об/сек. Изобретение обеспечивает получение объемных монокристаллов александрита оптического качества с низкой плотностью дислокации. 2 пр.

2471896
патент выдан:
опубликован: 10.01.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА

Изобретение относится к технологии высокотемпературной кристаллизации из расплава и может быть использовано для получения крупных монокристаллов оксидов металлов. Способ получения монокристаллов методом вытягивания вниз включает создание и поддержание в шахтной вакуумной многозонной печи соответствующего температурного градиентного поля, ввод порошкообразного сырья в печь из внешнего питателя на электропроводящее средство получения расплава сырья, поддержание температуры средства получения расплава и тигля не ниже точки плавления сырья, а также затравливание, формирование, отжиг и охлаждение монокристалла. Сырье перед вводом в печь предварительно электризуют, а на средство получения расплава подают потенциал, противоположный знаку заряда сырья, при этом ввод сырья в печь осуществляют от внешнего питателя центробежного типа. Кроме того, допустима подача на средство получения расплава сырья наноразмерных фракций, а также допустимо осуществление разогрева сырья и средства получения расплава светолучевым обогревателем некогерентного излучения; выполнение средства получения расплава в виде цилиндра с коническим торцем в сторону тигля и осуществление его вращения или возвратно-поступательного вертикального движения с возможностью вращения; осуществление сканирования средства получения расплава сфокусированным лучом светолучевого обогревателя. Технический результат изобретения заключается в увеличении производительности процесса, уменьшении себестоимости производства исходного сырья до 28%; сокращении суммарных удельных массовых энергозатрат. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

2418108
патент выдан:
опубликован: 10.05.2011
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ С ЗАДАННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПРИМЕСЕЙ ПО ЕГО ДЛИНЕ

Изобретение относится к технике получения монокристаллов полупроводниковых и диэлектрических соединений и их твердых растворов в виде слитка с заданным наперед распределением состава по длине слитка (концентрационно-профилированных слитков) и может найти применение в производстве монокристаллов. Способ включает вытягивание монокристалла 10 из расплава 13 с заданной концентрацией основных компонентов в тигле-реакторе 15, снабженном отверстием или отверстиями 14 и расположенном внутри основного тигля 1, и перемещение тигля-реактора 15 относительно основного тигля 1, управление скоростью их перемещения и изменением веса кристалла с помощью ЭВМ 3. При вытягивании кристалла 10 производят контроль состава основных компонентов расплава в тигле-реакторе 15 и основном тигле 1 путем сопоставления состава, соответствующего температуре, определяемой по показаниям термопары 11, подведенной к фронту кристаллизации растущего кристалла 10 и перемещающейся вместе с кристаллом 10 в тигле-реакторе 15, и состава расплава, соответствующего температуре, определяемой термопарой 11 в момент времени, которому соответствует резкий скачок в показаниях на кривой изменения веса кристалла сигнала датчика веса 7 растущего кристалла 10 в тигле-реакторе 15, с последующим сопоставлением состава расплава в тигле-реакторе 15 с теоретическим составом расплава по фазовой диаграмме состояния основных компонентов, если определенный и теоретический составы совпадают, то начинают вытягивание кристалла 10 со скоростью Vcr, а тигель-реактор 15 перемещают со скоростью, рассчитанной по формуле:

, где , Vт-p - линейная скорость перемещения тигля-реактора относительно основного тигля; µ - параметр подпитки; V 1 - массовая скорость расплава, поступающего из основного тигля в тигель-реактор; Vcr - массовая скорость вытягивания кристалла; Si - площадь поперечного сечения тигля-реактора; So - площадь поперечного сечения основного тигля; - плотность расплава, если определенный и теоретически рассчитанный составы расплава по основным компонентам в тигле-реакторе 15 не совпадают, то рассчитывают недостающую массу основного компонента, которую добавляют в тигель-реактор 15, после чего производят температурный контроль с повторением процедуры до полного совпадения определенного и теоретически рассчитанного состава расплава. Изобретение позволяет получать кристаллы с заданным постоянным составом основных компонент и с произвольно задаваемыми концентрационными профилями по длине монокристалла одного или нескольких примесных компонентов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

2402646
патент выдан:
опубликован: 27.10.2010
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОВЕРШЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ ТРИБОРАТА ЦЕЗИЯ ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ-РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к способу получения монокристаллов трибората цезия с нелинейно-оптическими свойствами, которые могут быть использованы в лазерной технике при изготовлении преобразователей частоты лазерного излучения. Кристаллы CsB3O5 (CBO) выращивают из расплава, который, наряду с оксидами бора В2О3 и цезия Cs2O, содержит добавку третьего компонента - оксида переходного металла, образующего химическое соединение с оксидом цезия, например оксида ванадия или оксида молибдена. Для приготовления шихты используют карбонат цезия, борную кислоту или оксид бора, оксиды молибдена или ванадия. Шихту, состав которой лежит в области первичной кристаллизации CBO на диаграмме плавкости Cs2O-В2О 3 - третий компонент, готовят одним из двух способов. Первый заключается в твердофазном синтезе из компонентов или соединений, при разложении которых образуются компоненты смеси. Процесс приготовления шихты состоит из однократного или многократного изотермического отжига, охлаждения и измельчения продукта. При многократном процессе температура отжига на каждой последующей стадии выше, чем на предыдущей. Второй способ приготовления шихты состоит из перемешивания исходных реактивов в стеклянных емкостях с последующим расплавлением порциями в платиновом тигле в печи при температуре 800°С. Используется механическое перемешивание для получения однородного расплава. Выращивание кристаллов осуществляют на затравку методом снижения температуры со скоростью 0.1-2 град/сутки. Применение растворителя снижает температуру роста кристаллов на 150-270°С по сравнению с ростом из стехиометрического расплава и одновременно уменьшает вязкость расплава. Это позволяет избежать испарения

Cs2O, стабилизировать процесс роста кристаллов и предотвратить образование паразитных кристаллов на поверхности расплава. В результате обеспечивается возможность получения кристаллов без включений или с незначительными включениями, характеризующихся высокими показателями оптического качества. 2 з.п. ф-лы.

2367729
патент выдан:
опубликован: 20.09.2009
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СЛОЕВ КРЕМНИЯ НА УГЛЕРОДНОЙ ПОДЛОЖКЕ

Изобретение относится к области выращивания из расплава поликристаллических слоев кремния и может найти применение в производстве солнечных элементов (фотопреобразователей). Устройство для выращивания слоев 5 кремния на углеродной подложке 4, включает тигель, подложку, соединенную с механизмом ее перемещения, капиллярный питатель и нагреватель 2 питателя, при этом капиллярный питатель и тигель совмещены в одной детали 1 в форме полой лодочки с донной щелью, в которую заправлен элемент 3 из углеродного кариллярно-пористого материала: углеродного войлока или углеграфитовой ткани, контактирующий с подложкой. Изобретение позволяет упростить и удешевить конструкцию теплового блока и системы управления им, повысить однородность теплового поля в плоскости подложки, а также снизить расход электроэнергии и уменьшить габариты ростовой камеры. 2 ил.

2365684
патент выдан:
опубликован: 27.08.2009
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ МОЛИБДАТА ЦИНКА

Изобретение относится к выращиванию высокотемпературных неорганических монокристаллов и может быть использовано в квантовой электронике и физике элементарных частиц, в частности, для создания детекторов процесса двойного безнейтринного бета-распада. Выращивание осуществляют путем вытягивания монокристаллов молибдата цинка ZnMoO4 из расплава исходной шихты в тигле на затравку. В качестве исходной шихты используют смесь оксидов ZnO и МoO 3, взятых в стехиометрическом соотношении с избытком М0О3 в количестве от 1,0 до 7,0 вес.%, а выращивание осуществляют при объемной скорости кристаллизации не более 0,4 см3 /час. При выращивании методом Чохральского скорость вытягивания составляет 0,3-3,0 мм/час при осевом температурном градиенте на фронте кристаллизации 80-100°/см. При выращивание методом Киропулоса скорость вытягивания составляет не более 0,5 мм/час при поддержании диаметра кристалла от 80 до 95% диаметра тигля. Предложенный способ позволяет получать крупные монокристаллы (размером 1 см3 и более), имеющие оптическое качество, пригодные для работы в качестве сцинтилляционных детекторов и оптических элементов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

2363776
патент выдан:
опубликован: 10.08.2009
СПОСОБ ДОЗАГРУЗКИ ШИХТЫ В ПРОЦЕССЕ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО

Изобретение относится к области технологии получения монокристаллического кремния методом выращивания из расплава. Способ дозагрузки шихты при выращивании монокристаллов кремния по методу Чохральского включает подачу шихты на поверхность расплава в тигле из контейнера с загруженной шихтой, в котором предусмотрена возможность дозированной подачи шихты на поверхность расплава через нижний торец, опускание контейнера до поверхности расплава в тигле, понижение температуры расплава до образования на поверхности расплава вязкого слоя, препятствующего поступлению нерасплавленной шихты в объем расплава, после чего контейнер раскрывают и высыпают порцию шихты на поверхность вязкого слоя. Температуру расплава затем постепенно повышают до полного расплавления загруженной шихты, после чего пустой (или частично опорожненный) контейнер выводят из зоны роста, на его место опускают шток с затравочным монокристаллом, осуществляют затравку слитка и проводят очередной процесс выращивания монокристалла кремния. Изобретение обеспечивает более высокую воспроизводимость параметров выращиваемых слитков, а также сокращение длительности производственного цикла выращивания монокристалла и экономию электроэнергии за счет оптимизации технологического цикла.

2343234
патент выдан:
опубликован: 10.01.2009
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛА НА ОСНОВЕ БОРАТА И ГЕНЕРАТОР ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технологии получения материала на основе бората для последующего выращивания кристаллов на основе бората цезия или бората цезия-лития, которые могут быть использованы в качестве оптических устройств для преобразования длины волны, в частности генератора лазерного излучения. Способ получения материала для выращивания кристаллов на основе бората цезия включает растворение водорастворимого соединения цезия и водорастворимого соединения бора в воде с получением водного раствора, испарение воды из водного раствора с последующим спеканием или без спекания для получения материала для выращивания кристаллов и плавление полученного материала с целью выращивания кристалла на основе бората цезия. Для выращивания кристалла на основе бората цезия-лития в качестве исходных компонентов материала для выращивания используют водорастворимые соединения цезия, лития и бора. Изобретение позволяет получать кристаллы на основе бората с превосходной однородностью и надежностью, с малыми затратами и за короткий период времени. Кроме того, при использовании этого кристалла в качестве оптического устройства для преобразования длины волны можно получить очень надежный генератор лазерного излучения (лазерный осциллятор). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 21 ил.

2338817
патент выдан:
опубликован: 20.11.2008
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ LiNbO3 И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов LiNbO3 стехиометрического состава, используемого в нелинейной оптике. Монокристаллы LiNbO3 плавятся инконгруэнтно и поэтому для получения монокристаллов стехиометрического состава используют вытягивание монокристалла из жидкой фазы эвтектического состава с подпиткой твердой фазой предварительно синтезированного соединения, подогреваемой снизу и сверху двухслойным спиральным электронагревателем, помещенным в жидкую фазу и установленным с зазором относительно подпитывающей твердой фазы, а уменьшение градиентов температуры в жидкой фазе и получаемом монокристалле осуществляют использованием печи для подогрева монокристалла. Устройство включает механизм вытягивания монокристалла, теплоизолированный тигель с подпитывающей твердой фазой, плоский нагреватель тигля с теплоизоляцией, двухслойный спиральный электронагреватель с поперечным сечением спиралей в виде перевернутых желобов, перекрывающих все сечение тигля, установленный с зазором относительно подпитывающей твердой фазы, при этом двухслойный спиральный электронагреватель снабжен электродами, проходящими через теплоизоляцию печи для подогрева монокристалла и скрепленными с ней. Нагреватели устройства формируют плоские изотермические поверхности по высоте тигля, двухслойный спиральный электронагреватель с поперечным сечением спиралей в виде перевернутых желобов, перекрывающих все сечение тигля, отводит пузырьки воздуха, выделяющиеся при растворении подпитывающей твердой фазы, от фронта кристаллизации к стенкам тигля, установка двухслойного спирального электронагревателя с зазором относительно подпитывающей твердой фазы обеспечивает ее нагрев до температуры растворения при условии уменьшения градиентов температуры в жидкой фазе и монокристалле, что осуществляется использованием печи с теплоизоляцией для подогрева вытягиваемого монокристалла, входящей в тигель по мере растворения подпитки и роста монокристалла. Это стабилизирует условия проведения диффузионного механизма роста, снижает термические напряжения в монокристалле и обеспечивает получение структурно-совершенных монокристаллов LiNbO3 стехиометрического состава с точностью около 0,1%. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.

2330903
патент выдан:
опубликован: 10.08.2008
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТЕРБИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА

Изобретение относится к области выращивания кристаллов и может быть использовано в электронной, химической промышленности, в ювелирном деле. Способ включает расплавление исходной шихты, затравливание на вращающуюся затравку, разращивание конической части кристалла и вытягивание кристалла. В качестве исходной шихты используют смесь оксидов тербия и галлия, после начала разращивания конической части уменьшают скорость вытягивания монокристалла из расплава согласно следующей зависимости L= 0-kL, где vL - скорость вытягивания при длине кристалла L, мм/час, v 0 - скорость вытягивания при начале разращивания конической части кристалла, равная 2-7 мм/час, L - текущее значение длины кристалла, мм, k - коэффициент пропорциональности, равный 0,1-0,2, при этом угол разращивания конусной части составляет не менее 140°. Изобретение позволяет получать однородные кристаллы с минимальной концентрацией дефектов и повышенным выходом годной цилиндрической части.

2328560
патент выдан:
опубликован: 10.07.2008
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ОБЪЕМНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ХРИЗОБЕРИЛЛА И ЕГО РАЗНОВИДНОСТЕЙ

Изобретение относится к способам получения кристаллов, а именно к способу получения монокристаллов хризоберилла и его разновидностей, в том числе его хромсодержащей разновидности - александрита, и может быть использовано для получения высококачественного ограночного сырья в ювелирной промышленности и для изготовления элементов квантовой электроники. Способ выращивания объемных монокристаллов хризоберилла и его разновидностей включает расплавление исходной шихты, ее гомогенизацию, введение в расплав вращающейся монокристаллической затравки и выращивание кристалла при температуре ниже температуры фазового перехода. При выращивании используют исходную шихту, в которой, по сравнению со стехиометрическим составом, увеличено содержание одной из ее составляющих, а именно: или оксида бериллия на 3-6 мас.%, или оксида алюминия на 5-6 мас.% при соответствующем уменьшении содержания другой составляющей, а выращивание кристалла ведут в режиме снижения температуры со скоростью 0,5-4°С/час, в том числе и ниже температуры эвтектики. Исходная шихта может содержать катионы В3+ или Si 4+ в виде соответствующих оксидов в количестве 0,3-0,5 мас.%. Изобретение обеспечивает выращивание визуально бездефектных монокристаллов хризоберилла и его разновидностей с высокой массовой скоростью роста. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2315134
патент выдан:
опубликован: 20.01.2008
СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО СИЛИКАТА

Изобретение относится к технологии получения кристаллов с триклинной сингонией. Сущность изобретения: монокристаллы лантангаллиевого силиката, выращенные методом Чохральского из иридиевого тигля, подвергают двухстадийной термообработке. Монокристаллы предварительно подвергают вакуумному отжигу при давлении 1·10-2 -1·10-4 Па и температуре 600-1200°С в течение 0,5-10 часов, а затем проводят их изотермическую выдержку на воздухе при температуре 300-350°С в течение 0,5-48 часов. Изобретение позволяет воспроизводимо получать обесцвеченные монокристаллы лантангаллиевого силиката, а также увеличить скорость распространения поверхностно-акустических волн (ПАВ) на 1-1,5 м/с при одновременном уменьшении дисперсии скорости распространения волн на 20-30 ppm.

2287621
патент выдан:
опубликован: 20.11.2006
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО СИЛИКАТА

Изобретение относится к области выращивания монокристаллов лантангаллиевого силиката (лангасита) методом Чохральского, используемого для изготовления устройств на объемных и поверхностных акустических волнах, а также разнообразных пьезоэлектрических и пьезорезонансных датчиков. Монокристаллы лангасита выращивают методом Чохральского из шихты состава La3Ga5Si0,88÷0,92 Ge0,12-0,08)O14 (5.387÷5.631 вес.% SiO2; 0.404÷0.606 вес.% GeO2) на ростовой установке "Кристалл-3М", включающим загрузку полученной шихты в иридиевый тигель, ее расплавление и рост кристаллов лангасита на предварительно ориентированную затравку. Использование шихты с частичным замещением кремния на германий приводит к уменьшению количества кислородных вакансий в кристаллах лангасита и повышает их качество, делая их пригодными для изготовления стабильных устройств, работающих в области высоких температур.

2283905
патент выдан:
опубликован: 20.09.2006
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГРУППОВОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ СЛОЕВ КРЕМНИЯ НА УГЛЕРОДНОЙ ТКАНИ

Изобретение относится к области выращивания из расплава поликристаллических слоев кремния и может найти применение в производстве солнечных элементов (фотопреобразователей). Сущность изобретения: устройство включает тигель для расплава, установленный внутри нагревателя, подложки, соединенные с механизмами их перемещения, и капиллярный питатель. Подложки выполнены из углеродной сетчатой ткани, а капиллярный питатель состоит из двух горизонтальных секций, размещенных слева и справа от тигля, каждая из которых имеет хвостовик, обмотанный жгутами из углеродной нити. Тигель выполнен с донным полым удлиненным носиком, снабженным независимым нагревателем, под тиглем установлена емкость для слива тигельного остатка, внутренняя поверхность которой покрыта слоем гексагонального нитрида бора, а над тиглем установлен вибрационный питатель для подачи дробленого кремния. 1 ил.

2258772
патент выдан:
опубликован: 20.08.2005
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА ВОЛЬФРАМАТА

Изобретение может быть использовано в электронике для изготовления сцинтилляторов для регистрации излучения и рабочих тел лазеров. Сущность изобретения: выращивание монокристалла вольфрамата осуществляют с использованием в качестве исходного материала триоксида вольфрама и оксида или карбоната двухвалентного металла, триоксида вольфрама и оксида или карбонатом одновалентного металла и оксида трехвалентного металла, или вольфрамата, имеющего молекулярную формулу X IIWO4 или XIXIII(WO 4)2, где XI обозначает одновалентный металл, ХII - двухвалентный металл и ХIII - трехвалентный металл, который образован путем нагревания указанных оксидов и/или карбонатов, и затем нагревают выращенный монокристалл вольфрамата при температуре от 600 до 1550°С в атмосфере, где парциальное давление кислорода регулируют так, чтобы оно было отрицательным по отношению к парциальному давлению кислорода в атмосферном воздухе. Способ позволяет получать монокристалл вольфрамата, обладающий высокой плотностью и излучающий свет высокой интенсивности, и следовательно, пригодный в качестве сцинтиллятора для регистрации излучения, в частности рентгеновских или -лучей. Кроме того, полученный указанным способом монокристалл вольфрамата обладает повышенной теплопроводностью и, следовательно, является пригодным в качестве рабочего тела лазера для двухволнового лазерного прибора. 14 з.п. ф-лы, 1 табл.

2241081
патент выдан:
опубликован: 27.11.2004
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ САПФИРА

Изобретение относится к области выращивания монокристаллов из расплавов и может быть использовано для создания устройств для выращивания монокристаллов сапфира. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для выращивания монокристаллов сапфира, содержащем установленные в вакуумной камере экраны, нагреватель, затравкодержатель с закрепленным в нем затравочным кристаллом, тигель с крышкой и формообразователем, системы регулирования скорости подъема затравочного кристалла и мощности нагревателя, на крышке камеры укреплен бункер, выполненный в виде цилиндра с конусообразной верхней и нижней частью, объем цилиндра равен объему тигля, нижняя часть содержит запорный клапан в виде усеченного конуса, на верхней части бункера установлен сильфон, который соединен с запорным клапаном с помощью штока, снабженного механизмом ручного или автоматического перемещения, нижняя часть бункера герметично вставлена в трубку для подачи исходного порошкообразного материала, опущенную в тигель через отверстие в крышке тигля. Нижний конец трубки расположен ниже кромки тигля на глубине, соответствующей 0,20-0,25 высоты тигля, а расстояние между осями трубки и тигля составляет 0,20-0,30 диаметра тигля. Техническим результатом изобретения является возможность переработки дешевого порошкообразного оксида алюминия альфа-модификации в виде пудры, сокращение энергозатрат на расплавление исходного сырья и повышение производительности за счет увеличения объема расплава в одном процессе. 1 ил.

2232832
патент выдан:
опубликован: 20.07.2004
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВТОРНОЙ ЗАГРУЗКИ МАТЕРИАЛА В ТИГЕЛЬ

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов кремния по методу Чохральского, в частности к устройствам для повторной загрузки материала в тигель, и может быть использовано на установках выращивания монокристаллов кремния, оборудованных шлюзовым устройством для обеспечения полунепрерывного выращивания монокристаллов. Сущность изобретения: устройство включает резервуар, жестко связанный с фиксирующим кольцом, поддерживающие элементы, размещенные в нижнем торце резервуара, и узел крепления резервуара к механизму перемещения, в котором фиксирующее кольцо размещено снаружи резервуара. При этом резервуар снабжен открывающимся днищем, а узел крепления резервуара выполнен в виде последовательно соединенных гибких тяг, проходящих по боковой поверхности вдоль прямолинейной образующей резервуара с двух противоположных его сторон с образованием подвески над верхним основанием резервуара, а нижний конец каждой крайней тяги соединен с возможностью движения с соответствующим поддерживающим элементом. Усовершенствованное устройство для повторной загрузки тигля обеспечивает регулируемую выгрузку материала с резервуара. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
2190047
патент выдан:
опубликован: 27.09.2002
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ПРИ НАРУШЕНИИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО РОСТА

Изобретение относится к области получения монокристаллов полупроводниковых материалов и может быть использовано при получении монокристаллов кремния методом Чохральского. Сущность изобретения: способ включает вытягивание слитка из расплава на затравку, отрыв его от расплава, отделение слитка от затравки, подпитку расплава и вытягивание следующего слитка, в котором при вытягивании слитка контролируют морфологию его поверхности и при фиксировании исчезновения или прерывания роста граней монокристалла осуществляют указанный отрыв слитка от расплава. Изобретение позволяет повысить выход годного продукта за счет повышения степени чистоты расплава и уменьшить поликристаллическую часть в выращенном слитке, а также может быть использовано сырье с большей степенью загрязнения. 1 табл.
2189407
патент выдан:
опубликован: 20.09.2002
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТРИБОРАТА ЛИТИЯ

Изобретение относится к получению нелинейно-оптического монокристалла трибората лития (LBO). Способ включает выращивание из растора-расплава, состав которого определен областью ABCD диаграммы трехкомпонентной системы Li2O - B2O3 - MoO3 с координатами точек системы, мол. доли: A: Li2O - 0,18; B2O3 - 0,51; MoO3 - 0,31; B: Li2O - 0,17; B2O3 - 0,83; MoO3 - 0; C: Li2O - 0,04; B2O3 - 0,21; MoO3 - 0,75; D: Li2O - 0,28; B2O3 - 0,07; MoO3 - 0,65. Растущий кристалл вытягивают из расплава со скоростью 0,3 - 1,3 мм/сутки при понижении температуры расплава от 750 - 790 до 690 - 720oС со скоростью 1 - 2oC/сутки. Применение растворителя MoO3 с низкой вязкостью, а также проведение роста при вытягивании кристалла обеспечивают возможность получения крупных монокристаллов LBO размером до 49 х 52 х 45 мм3, характеризующихся высокими показателями оптического качества: изменение показателя преломления < 10-3; адсорбционные потери < 10-3 см-1; лучевая стойкость > 10 ГВт/см2 при = 1,06 мкм и = 1 нс, что позволяет изготавливать оптические элементы размером до (5 - 15) х (5 - 15) х (5 - 30) мм3. 1 ил.
2112820
патент выдан:
опубликован: 10.06.1998
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ КРЕМНИЯ В ФОРМЕ ШИРОКИХ ПЛАСТИН РАЗЛИЧНОЙ ТОЛЩИНЫ

Использование: изобретение относится к области получения полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения бестигельным методом полупроводникового кремния в форме широких пластин. Сущность изобретения: для повышения рентабельности и качества получаемого материал предложен способ, позволяющий получать без тигля и устройства для подпитки расплава широкие пластины кремния различной толщины вытягиванием из расплавленной вершины поликристаллической загрузки прямоугольный формы с подпиткой расплава непрерывной подачей загрузки снизу вверх в зоне плавления. В качестве нагревателя предложен высокочастотный индуктор петлевого типа, расположенный вблизи вершины загрузки. 2 ил.
2095495
патент выдан:
опубликован: 10.11.1997
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к технологии получения кристаллов методом Чохральского с использованием подпитки расплава исходным материалом. Обеспечивает повышение выхода бездислокационных кристаллов и снижение расхода электроэнергии. Устройство содержит камеру роста, тигель для расплава с разделительным кольцом, нагреватель и средство подпитки расплава. Нагреватель имеет выступ в виде кольца, расположенного над расплавом. Передача тепла к расплаву в зоне подачи гранул происходит непосредственным излучением. При этом повышается симметрия теплового поля в расплаве. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
2081948
патент выдан:
опубликован: 20.06.1997
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ

Устройство для выращивания монокристаллов, включающее камеру роста, тигель для расплава, расположенный в полости нагревателя и, средство подачи исходного материала в тигель в виде установленных в герметичном корпусе с загрузочным люком поворотного контейнера, питателя и вакуумного шибера, отличающееся тем, что корпус выполнен из двух камер, в одной из которых расположен поворотный контейнер, а в другой - питатель, и снабжен установленным между камерами бункером - накопителем с датчиком уровня материала, а вакуумный шибер закреплен в верхней части бункера.
2073365
патент выдан:
опубликован: 10.02.1997
ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при разработке лазеров инфракрасного диапазона. Для повышения угловой направленности генерируемого излучения лазерное вещество, включающее оксиды лития, бария, лантана или гадолиния или иттрия, или лютеция и неодима и триоксид молибдена, содержит указанные оксиды при следующем соотношении компонентов: мас. %: Li2 6,25-6,62; BaO 8,68-9,17; In2O3 6,47-10,95; Nd2O3 0,31-0,73; MoO3 - остальное. Использование предлагаемого лазерного вещества позволит увеличить энергию генерируемого излучения в 1,5-2,0 раза по сравнению с лазерным материалом по прототипу.1табл.
2066352
патент выдан:
опубликован: 10.09.1996
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к технике для регистрации и спектрометрии ионизирующих излучений, в частности к сцинтиляционным материалам. Цель изобретения - создание сцинтилляционного материала на основе двойного вольфрамата натрия - висмута, обладающего повышенным световым выходом сцинтилляций. Кристалл N aBi(WO4)2 содержит дополнительно примесь щелочного металла из группы Li, K, Pb, Cs в количестве 0,005 - 0,3 мас.%. Введение примесей щелочных металлов в сцинтилляционный материал приводит к повышению светового выхода сцинтилляций, что способствует расширению области его применения. 1 табл.
2059026
патент выдан:
опубликован: 27.04.1996
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области сцинтилляционных материалов, используемых для регистрации и спектрокопии ионизирующих излучений. Материал на основе триортогерманата висмута содержит примесь иттербия в количестве 0,07 - 1,50 мас.% мас. Достигнуто время высвечивания сцинтилляционного импульса = 16 нс, что в 18,7 раз меньше, чем без добавки иттербия в материал. Кристаллы получали методом Чохральского. 1 табл.
2031987
патент выдан:
опубликован: 27.03.1995
Наверх