Способ выращивания кристаллов сложных оксидов

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) - 01 ИСАНИЕ БРЕТЕЙ ЕЙЬСУВУ омоскаль,вер алы квантовой ое радио,во СССР/14, 29/22 ское свидетельс 5, кл. С 30 В 1 ОБ. ВЫРАЩИВАНИЯ КСИДОВретение относи сталлов, может химической и э промышленности 1984,.зоваио вотраслях СТАЛЛО ся к выращи быть испол ектроннайпри проиэводЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Рябцев И.Г. Иатери электроники. И,: Советс 11972, с. 382.АвторУ 116509 51) 5 С 30 В 11/00 29/ ствекристаллов квантовой электроники и позволяет улучшить, оптическую однородность кристаллов. Индуктором с ламеа:цью индукционного электромагнитного паля нагревают и расплавляют ис.:адную нгяхту в тигле с отверстием в дне и и объеме между тиглем и иидуктарам. Нри этом образуют гарнисаж на шщуктаре. Осуществляют затравленна л разрепдванне затравки до задане:сга д;е;естра изменением скорости опускания тигля в пределах 0 02 после чего ведут рост крист.зг:ее Цалучеены кристаллы иттрийалюмнниевага граната и влюмината иттеел-; легиеэаваннь 1 е неодимом с оста- ф т: 7.ньсве гавым патокам не более 08(, 2 ил.Изобретение относится к выращиванию кристаллов и может быть исполь-,зовано в химической и электроннойотраслях прамьшленности при лроиэвод 5стве высокотемпературных кристаллов,применяемых в квантовой электронике;Цель изобретения - улучшение опти-.ческой однородности. кристаллов.На Фиг, 1 представлена схема устройства для выращивания кристаллов;на фиг. 2 представлен график зависимости попе 1 ечного размера кристаллаот скорости опускания тигля в рас;плав. 15Устройство для выращивания крис-таллов состоиг иэ следуищцп элементов,В камере 1 внутри индуктара 2 ти"гель 3 размерами 80 х 80 х 1 мм установлен с отверстием в дне так, итобыего кромка находилась на уровне кромки верхнего витка индуктора 2, иприкреплен с помощью траверс 4 к траверсодержателю 5, соединенному со 25штоком 6, имеющим воэможность верти 1 кального перемещения (механизм перемещения траверсодержателя с тиглемне показан).1П р и и е р 1. Объем тигля 3, дополнительньй объем между тиглем 3 ииндуктором 2 и герметичный бункер 7установленный на камере 1 и"снабжен"ныи механизмом 8 подачи сырья заполняют исходной щихтой иттрий-алюминиевого граната, активированной пеа 35димам. Шихту граната берут массой5 кгпв добавляют к ней 238,64 г активатора состава КйзА 1,-0 Затравку 9прикрепляот к штоку 10 связаниОму 10с механизмами вращения и перемещениязатравки (мехациэьы вращения и пере-мещения затравки не показаны). Наверхнем витке индуктора устанавливаюттеплаизалирующук крышку из оксидациркония с отверстием в центре, Надотверстием устанавливают трубу 11,служащую для подачи сырья иэ бункераПлавным увеличением мощности падвадимой от источника 12 идукционног(1нагрева к идукгарушихту нягре,вают и доводят пО расплавления, Необходимый уровень расплава получаютпутем дополнительной подачи шихтыиз бункера 7.После наплавления трубу11 отводят в сторону, доводят -асплавда температуры затравленил,. Онускаот .в него вращаощуюся затравку 9 и прова"дят затравление. Плавным изменением скорости опускания тигля 3 в пределах0,02-0,2 мм/ч по зависимости, представленной на фиг. 2, асущестнлиотразращиванне кристалла да заданногопоперечного размера (примерно 35 мм),После раэращивания коррекцию поперечного размера кристалла осуществляют изменением мощности, подводимойот источника 12 индукционного нагревак индуктору 2, При этом для поддержания уровня расплава постоянным скорость перемещения тигля поддерживаютна уровне 0,07-0,2 мм/ч.Иэ тигля размерами 80 х 80 х 1 мм(с отверстием в центре) выращиваюткристаллы иттрий-алюминиевого граната активированного неадимом, в ста-тической атмосфере аргона .длиной примерно до 260 мм и поперечным размером примерно до 35 мм. Фиксируют величину остаточного светового потокакристалла, равную 0,87.П р и и е р 2, Выращивают кристаллы алюмината иттрия, активированногонеодимоМ ЕА 1 З - Кд Общую массу исходной вихты УЛ 10 берут 5 кг, добавляютк ней 81,68 г активатора составаИА 10,Плавным увеличением мощности, подводимай от источника 12 индукционнбго нагрева к индуктору 2, доводятшихту до расплавления. Дополнитель"най подачей шихть из бункера 7 получакт необходимый, уровень расплава.Дава,ят расплав до температуры затравления, опускают в него вращающую" фся затравку и проводят процесс затрав.ления. Плавным изменением скоростиопускания тигля 3 в пределах 0,020,2 мм/ч в соответствии с зависи"мастью, представленной на фиг. 2,Осуществляют разращивание кристалладо заданного поперечного.размера(примерно 35 мм).После разращидания коррекцию поперечнога размера монокристалла осуществляют изменением мощности, подводимай от источника 12,индукционного нагрева к индуктору 2; При этомдля поддержания уровня расплава постаянньм скорость перемещения тигляподдерживают равной 0,07-0,2 мм/ч.Выращивание осуществляют из ирндиевого тигля размерами 80 х 80 х 1 мм сотверстием в центре в направлении коси со скоростью вытягивания 2 мм/чи скоростью вращения 20 об/мин Йстатической атмосфере азота. Попеодписное ям и открытия наб., д. 4/5 Заказ 1091ВНИИПИ Гос Тираж Итвенного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская Т СС зводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1457463речный размер. кристаллов примерно ционный нагрев и расплавление исход мм, длина примерно 200 мм. Оста-ной шихты н тигле и в объеме между точный световой поток 0,8 Ж, тиглем и индуктором с образованиемПри выращивании кристаллов по гарнисажа на индукторе, затравление,Визобретению достигнуто уменьшениеразращивание и рост кристалла, о тостаточного светового потока кристал- л и ч а ю щ и й с я тем, что, с лов в 1,6 раза. целью улучшения оптической однородф о р м у л а и з о б р е т е н и я ности кристаллов, разращивание осуСпособ выращивания кристаллов 1 О ществляют изменением скорости опус- сложных оксидов, включающий индук-кания тигля в пределах 0,02-0,20 мм/ч,