Затравкодержатель для выращивания кристаллов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 51) 5 С 30 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ КШ выполнен равочный кр(56) Магера Р,Р. еС а 1. Анегсе. Кгяга 11 гдеЬап 1 а 8 е Гцгсйга 1 яЕ 1 - ЧегйаЬгеп.Сгоюгй, 1977, 41, У 2, 262 моугольныи Затпрямой адрата,с пря талл имеет форм ванием в виде к призмы с ос Затравочньн кристалл выполне ыступом, имеющим ации затравки. Р твенный ым прав оуго ов риен мер лени гошаг 1 яЙая СгоСгуяг.274. ЕЛЬ ДЛЯ ВЬРАЩИВ ещения затворачивани ного кристалла и в КШ, обеспечива адежно в ление атравк альций т алл авочного кристалл иль регулярным четкой осевой етение относится к технологиия монокристаллов тугоплавкихметодом Чохральского Изоолуче сидо тся повы затравочЦелью изобретения являешение надежности крепления в виде прямо ы с основанием рямоугольным вь ротивоположнойавление о иен ного кристалла. На фиг. 1 показана схем держателя для выращивания на фиг. 2 - разрез А-А на Устройство для выращива, талла содержит трубчатый к кий шток 1, В боковой стен выполнен прямоугольный паз паза равна длине прямоугол тупа 3 на затравочном криса затравкокристалла,фиг. 1.ния крисрамичес ке штока 2. Длина ьного выс талле 4.(54) ЗАТРАВКО НИЯ КРИСТАЛЛО (57) Изобрете логии полученплавких оксид .Оно обеспечив крепления зат Устройство со ческий шток ( тносится к технонокристаллов туготодом Чохральского.овышение надежности ржит трубчатый керам) . В боковой стенке БО 4868 Д выступа соответствуют размерам пазаКШ. Затравочный кристалл и КШ имеютсоосные отверстия, в которых расположен металлический штифт. Прямоугольный выступ на эатравочном кристалле, входящий в паз КШ, и металлический штифт исключают осевые певоспроизводимое крепв КШ. Получены крис- ниобий-галлиевого грай геометрической формь: ередованием граней и симметрией. 2 ил. Ширина паза равна стороне квадрата,вписанного в окружность диаметра,равного внутреннему диаметру трубы.Затравочный кристалл 4 изготовлен в виде квадрата .с п 1 тупом 3 на грани, пребрам имеющим напр р т ции затравки.Оптимальное соотношение длин ра чей части затравки, прямоугольного выступа и хвостовой части затравки едующие:длина рабочей части затравки н нее 0,55 ее длины, что исключаетвозможность перегрева места контактащтока с затравкой и образования легкоплавких эвтектик, увеличение длинырабочей части затрудняет изготовле 5ние выступа и хвостовой части зат. -равки;длина выступа не менее 0,3 длинызатравки, так как уменьшение длиныпрямоугольного выступа приводит квозникновению воэможности разориентации затравки в результате увеличения радиальных перемещений концазатравки, увеличение длины выступаограничено размерами рабочей и хвостовой частей;длина хвостовой части 0,15 длинызатравки, так как при большей длинехвостовой части возможно заклинивание затравки при сборке из-за неров.ностей внутренней поверхности керамического штока, при меньшей длинехвостовой части возможна разориентация затравки. Соотношение длин элементов затравки определены экспериментально,Высота прямоугольного выступа(0,15 внутреннего диаметра + толщинастенки керамического штока) определяется внутренним и внешним диаметрами штока. В затравочном,кристаллеи в штоке выполнены соосные отверстия 6 для металлического штифта 5.Диаметр отверстия в штоке равен диаметру штифта + О, 1 мм, диаметр отверстия в кристалле равен диаметруштифта + 0,15 мм, что соответствуеттехнологическим допускам,Это позволяет заклинивать затравку поворотомштифта. Для этого штифт имеет изгиб,радиус кривизны которого определяютопытным путем.Затравочный .кристалл вставляютв шток хвостовой частью, совмещаяего прямоугольный выступ и паз штока,и фиксируют штифтом 5.Затравкодержатель работает следующим образом,Изготавливают затравочный кристалл 4 с выступом 3, Размещают внут 50ри штока 1 и жестко закрепляют с.помощью штифта 5. Помещают в ростовуюпечь и осуществляют выращивание кристалла методом Чохральского.П р и м е р. Изготавливают затравкодержатель для выращивания кристалла.Размеры затравочного кристалла:длина 90 мм, сторона квадрата (сечение 1 7 мм; высота прямоугольного выступа 3,5 мм, длина прямоугольного выступа 27 мм, длина хвостовой части 13 мм; длина рабочей части 50 мм, диаметр отверстия под штифт 2, 15 мм,Размеры керамического штока: внутренний диаметр 10 мм, наружный диаметр 14 мм, длина прямоугольного каза 27 мм, ширина прямоугольного паза 7 мм.В качестве штифта используют платиновую проводку диаметром 2 мм.Изготовленное устройство используют при выращивании монокристалла каль ций - ниобий - галлиевого граната из тигля диаметром 80 мм. Получена буля правильной геометрической формы с регулярным чередованием граней и четко выраженной осевой симметрией. После отделения були от затравки устройство готово для дальнейшего использования.Ориентация затравки в процессе роста не нарушается, так как два ребра затравки, имеющие направление ориентации затравки, устанавливают параллельно образующей штока.Контакт затравочного кристалла с материалом щтока осуществлен по ребрам затравки, т.е. минимальный, что позволяет избежать "схватывания" затравки и штока, приводящего к поломке и разориентации затравки.Металлический штифт и прямоугольный выступ на затравочном кристалле, входящий в паз керамического штока, исключают осевые перемещения и проворачивание затравки в штоке, обеспечивают надежное и. воспроизводимое крепление затравки в штоке.Кроме того, сохранение ориентации затравки в процессе роста повышает качество кристалла, уменьшает количество дефектов и оптическую неоднородность кристалла, Это позволяет увеличить количество лазерных активных элементов, изготовленных из одной були в 2 раза. Формула изобретенияЗатравкодержатель для выращивания кристаллов, включающий керамический трубчатый шток и штифт, расположенный в соосных поперечных отверстиях штока и затравочного кристалла, о тл и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения надежности. крепления эатравочного кристалла, керамически трубчатый шток имеет прямоугольныйСоставитель Г.ЗолотовРедактор А.Шандор Техред Л.Олийнык РектоР И.Эрдейи ака Подпи Тираж 4 еГКНТ ССС ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 01 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро Гагари 5 1604868 6паз, а затравочный кристалл выполнен- из граней прямоугольный выступ с раз"в Форме прямой призмы с основанием мерами, соответствующими размерамв виде квадрата, имеющей на одной паза в керамическом трубчатом штоке.