Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната

ОЮЗ СОБЕТСИИХ ЦИА ЛИСТИЯЕСИИХСПУБЛИН345396 О 115 С 30 В 15/ Е ЕЙИВУ ГОСУДАРСТНЕИНЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЬЛИЯМПРИ П 1 НТ СССРОГ 180 АНИЕ ИЗОБИ А ВТО" КОМУ (",.:ВРЩТЕЛЬ( 54) СПОСОБ ПО 1 ГЧЕИИЯ Ю 111 ОКРИСТИНО ГАДОЛИНИЙ- ГАЛЛИЕВО ГО ГРАНАТА 57) Изобретение относится к технол ии почученИя изолирующих порлажечьгх материалов и мажет быть ислольонако в электроннои, цветной и химической промышленности. Цель изоб-. етения - павыщения выхода годныхИзобретение относится к технолаГии получения изолирующих подложеч ных материалов и может быть использовано в электронной, цветной и химической проыпленности.Цель изобретения - повышение вЬГ" хода годных монакристаллов диаметром 110 мм с плотностью дефектов не более 3 см за счет уменьшения дл НЬ конуснок части кристалла. фВ тигель загружают шкхту - смесь окислов галлия и гадалиния, Шихту плавят посредствам высокочастотного нагрева ирипкевага тигля диаматром 150 мм. Азот подают к тепловому узлу перед началам нагрева тигля, кислород добавляют при появлении расплава. монокрксталлов диаметром до 110 мм-й с. плотностью дефектов3 см за счет уменьшения длины конусной части кристалла. Способ включает расплавление. Исходной шихты и затравливание ка затравку при ее вращении со скоростью 30-40 аб/мин, Затем, не изменяя скорости вращения выращивают шяку длиной ке менее 15 мм к диаметрам ке более 15 мм сэ скоростью вытягивания от 7-10 мм/ч в начале до 1,5-2, 5и/ч в конце шейки. После это а., кя изм)яняя скорости ВытяГивания умеы)акт скорс ) ь вращения по предла- . г асмой загисимастк. 11 осле достиженкя цилиндрической ча сти скарас )Гь вытяГи ф вакия уГ -:пичияают до 2,6-7,0 мм/ч. Полу взим крист)лы массой да 113 кГ с Гиц -, к-к,)са 18 ю и углом раэращио3 а) и ) . к а н)( а) 1 4 О с Затравку вращают со скоростью 35;об)и, Прк касании затравкой. раси;-ав прои кадит эатравливание посля чего начинают перемещение затравки вверх со скоростью 8 мм/ч. Выращивается шейка диаметрам 12 мм, длиной 20 мм. Скорость вытягивания уменьшают от 8 мм/ч да 1,5 мм/ч. За-. .тем раращивается коническая часть кристалла, Скорость вытягивания ко- нуса остается постоянной, равной 1,5 мм/ч. Скорость вращения поддерживается постоянной, равной 35 об / /мин до длины кристалла 27 мм. При этой алике форма фронта кристаллизации изменяется ат астравыпуклай к ГГавнавыпуклой. Скорость вращения, вахиная ат длины кристалла 27 мм,604выращивание из расплава коническойчастн кристалла с постоянной скоростью вытягивания и вращения до из"5менения формы фронта кристаллизацииот островыпуклой к плавковыпуклой,уменьшение скорости вращения по заданной зависимости до цилиндрическойчасти кристалла и последующее выращивание цилиндрической части в атмосфере инертного газа, содержащего кислород, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения выхода годных монокристаллов диаметром до110 мм с плотностью дефектов не боФлее 3 см за счет уменьшения длиныконусной части кристалла, затравлива"ние ведут при вращении затравки соскоростью 30-40 об/мин, затем, неизменяя скорости вращения, выращивают шейку длиной ие менее 15 мМ и диаметром не более 15 мм со скоростьювытягивания от 7-10 мм/ч в началедо 1,5-2,5 мм/ч в конце шейки, послечего, не изменяя скорости вытягива"нияпроводят выращивание коническойчасти кристалла и уменьшение скорости вращения ведут по зависимостиЬк-Ь иО=И+ЫИ)к о.где у - текущее значение скоростивращения, об/мин;Р- скорость вращения на цилиндре, об/мин,И" скорость вращения затравкипри затравливании, об/мин;, Ь - текущее значение длины кристалла, мм;- длина кристалла, до которойуменьшают скорость вращения,мм;Ь - длина кристалла до началаоизменения скоростй вращения мм;п - безразмерный коэффициент,равный 1,5-2,0,а после достижения цилиндрическойчасти скорость вытягивания увеличивают до 2,6-7,0 мм/ч,14539 уменьшают в соответствии с формулой 1, кЬ"я-я +(и -У) ( ---- )к ф " Ь - Ь фк о где у - текущее значение скоростивращения, об/мин;И - скорость вращения, на цилиндре, об/мин; . 10Я - скорость вращения затравкипри затравливании, об/мин;текущее значение длиныкристалла, мм;Ь - длина кристалла, до которой 16уменьшают скорость вра"щения, мм 1Ь - длина крисгалла до началаизменения скорости вращения,мм 1 20п - безразмерный коэффициент,равный 1,5-2,0.Подставляя конкретные значения, получаеМ 38-Ьц =(19 О+(35 0-19 0) ( --- )ф ф ф. 38 2738-Ь Г19 О + 16 0 ( -- ) об /минЭ11при Ь до 38 мм. Далее выращивание ведут с постоянной скоростью вращеЗО ния, равной 19 об/мин. Скорость вы(ттягивания подцерживают постоянной, равной 1,5 ммдо длины кристалла 38 мм, затем увеличивают до 2,6 мм/ч и далее рост кристалла ведут с постоян- З 5 ной скоростью вытягивания 2,6 мм/ч.Кристалл выращивают до массы 11 13 кг диаметром 107 мм, Длина конуса, 18 мм, угол разращивания конуса 140 . Плотность дефектов в кристалле 0-3 смй формула изобретения Способ получения монокристаллов гадолиний-галлиевого граната, включающий расплавление исходной шихты, эатравливание на вращающуюся затравку,Составитель В.Безбородова Редактор О.Степина Техред Л,Олийнык Корректор М,Демчик:Заказ 791 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5