Устройство для выращивания кристаллов из раствора

(йициекнеРЕСПУ БЛИН сде сп) С 53) С. 30 В 7 .00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВИД ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ(71) Витебское отделение Института,Физики твердого. тела и полупроводников АН БССР(56) 1. Петров Т.Г., Трейвус Е,Б.,Касаткин А.П. Выращивание кристалловиз растворов. Л., Недра; 1967,с, 106.2. Вильке К.-Т. Методы выр щивания кристаллов. Л., Недраф, 1968,с. 77, . рис. 56 (прототиг),:НИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРА, содержащее кристаллиэатор,.снабженный держателемдля крепления затравки, установленным вертикально с возможностью вращения и имеющим мешалку, размещен-. ную на.его оси над затравкой, Ь т - . ,л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью улучшения условий омывания растущего кристалла и повышения,за счет этого его структурного совершенства, устройство снабжено дополнительной мешалкой, закрепленной на оси держателя соосна первой мешалке под затравкой, причем мешалки выполнены в виде зеркально-симметричных пропеллеров.2. Устройство .по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что держатель ЕФ установлен с воэможностью реверсивного вращения.Изобретение относится к выращива"нию кристаллов из растворов.Известно устройство для выращивания кристаллов из раствора, содержащее кристаллкэатор и держатель длякрепления затравки, выполненный с 5возможностью реверсивного вращениякристалЛов вокруг вертикальной оси(11В устройстве верхние и нижние грани кристалла омываются менее интенсивно, чем боковые. И результате .кристаллы нопучаются неоднороднымк,с относительно высокой плотностьюростовых деФектов преобладающих на.верхних и нижних гранях.15Наиболее близким к предложенномупо технической сущности является устройство для выращивания кристалловиэ раствора, содержащее кристаллизатор, снабженный держателем для крепленйя затравки, установленным вертикально с воэможностью. вращения иимеющим мешалку, размещенную на егооси над затравкой (2,Недостатком известного устройстваявляется менее интенсивное омываниенижней грани, приводящей к неоднородности растущего кристалла е преобладанием ростовых деФектов в нижней его части.Цель изобретения - улучшение условий ояювания растущего кристалла.иповышение за счет этого его структурного совершенства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для выращивания крис- З 5таллов иэ раствора, содержащее кристаллизатор, снабженный держателем,для крепления затравки, установленгным вертикально с возможностью вращения и имеющим мешалку, размещенную 40на его оси над затравкой, снабженодополнительной, мешалкой, закрепленной на оси держателя соосно первоймешалке под затравкой, причем мешалки выполнены в виде зеркально-симмет ричных пропеллеров.Кроме того, держатель установленс возможностью реверсивного вращенияНа фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства для выращиваниякристаллов из раствора; на Фиг 2 схема движения раствора относительнорастущего кристалла при вращениидержателя против часовой стрелкина Фиг. 3 - схема движения раствораотносительно растущего кристалла привращении держателя по часовой стрелке.Устройство .содержит кристаллнзатор 1 с раствором держатель 2, выполненный с возможностью реверсивного вращения с закрепленным на немрастущим кристаллом 3, зеркальносимметричные пропеллерные мешалки4, закрепленные на оси.держателя 2 65 по обе стороны от растущего кристаЛ ла 3.Устройство работает следующим образом.При вращении держателя 2 вместе с ним вращаются кристалл 3 и мешалки 4 При. этом мешалки создают потоки растовра, омывающие кристалл и движущиеся в противоположных направ-, лениях. Направление этих потоков зависит от направления вращения мешалок (фиг, 2 и,З) . В зависимости от направления вращения потоки могут быть либо встречными, либо расходящимися.В предлагаемом устройстве при реверсивном вращении мешалок потоки раствора, набегающие на кристалл, движутся попеременно в вертикальном и в горизонтальном направлениях.Соответственно, попеременно более интенсивно омываются либо верхние и нижние грани, либо боковые грани. В результате все грани кристалла находятся в статистически равных условиях омыванкя раствором. Кроме того, вследствие более сложного движения раствора увеличивается его концентрационная и температурная однородность. Это ведет к получению более однородных кристаллов .с повышенным структурным совершенством.П р и м е р 1 В предлагаемом устройстве выращивают кристалл сегнетовой соли кэ водного раствора методом охлаждения. Начальная температура раствора 30 С, конечная 28 фС. Скорость снижения температуры 0,1 град/ч Скорость вращения держателя 100 об/мин. Затравочнцй кристалл устанавливают так, чтобы направление (001) было вертикальным. При этом грани (001) и (001) горизонтальны (верхняя к нижняя грани), остальные грани - вертикальны (боковые грани) .В получейном кристалле .плотности дислокаций на горизонтальных и вертикальных гранях одкнаковы,(2,5ФОфсФ) . Расйределеике дислокаций в плоскости горизонтальных и вертикальных граней равномерноП р и м е р 2. Выращивают кристалл.сегнетовой соли в известном устройстве по той же методике, что и в примере 1.Плотность дислокаций на горизонтальных гранях 3,310 4 ам, на вертикальных 2,710 ф см.ф. Распределение дислокаций в плоскости горизонтальных граней неравиомерног наибольшая плотность дислокаций (до 4,6 104 сФ) в центральной области граней.Таким образом, кристаллы, выращенные в предложенном устройстве по сравнению с кристаллами, выращенными в известном устройстве, имеют меньшую плотность дкслокаций (примерноказ, 11015/32 Тираж 3 ВНИИПИ Государств по дзлам изобре 113035, Москва, ЖПодписноного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., д 4/5 я, 4 ППП фПатентф, г,ужгород г е в 1,5 раза) и характеризуются однородностью структуры.Предложенное Устройство увеличивает конструкционную и температурную однородность раствора как в объеме в целом, так и вблизи поверхности рас 4тущего кристалла, что ведет к повйшению структурного совершенства выра.-, шиваеьнх кристаллов, увеличению их однородности, уменьшению. количества ростовых дефектов (включений, дислокаф ций и напряжений) .