Устройство для выращивания mohokf«h«4t«jlob-•. j

ВО 864 Соос Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства Ъс Кл. 12 с, 2 Заявлено 19.1.1965 ( 1003164/26-25)с присоединением заявки МПриоритетОпблцковацо 14.1,1967, Боллстсць ЛЪ 3(088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Мииистрое СССРДата опубликования описания 1.11.1967 Авторыизобретения Б, И, Абаев, М. Г. Чильвидский, В. В. Еремеев, Н. ф. Митюхин,Ю. А. Петров и К. Д. Офицерову;тс, :Заявитель ЛЛО В. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОК Известные устройства для выращивания монокристаллов разлагающихся полупроводниковых соединений с использованием в качестве рабочей камеры кварцевой ампулы не обеспечивают плавной регулировки скорости вращения и перемещения затравки, так как вращение осуществляется либо электромеханическим приводом, либо электромагнитным нри наличии скользящих контактов, работающих при большой силе тока в цепи. Кроме того, в известных устройствах употребляются графитовые подшипники скольжения, что является нежелательным, так как увеличивает количество графитовых деталей в рабочем объеме. Размещение штока с затравкой непосредственно в тигле при загрузке аппарата не позволяет производить точную центровку затравки,В предложенном устройстве вращение тигля, а также регулирование перемещения затравки осуществляется неподвижными электромагнитами, состоящими из водоохлаждае. мых трубок и вращаемых полюсных наконечников магнитного поля, и плавность вращения тигля с расплавом - кварцевым игольчатым подшипником,На фиг. 1 представлена кварцевая рабочая камера в сборе; на фиг. 2 - принципиальная схема предлагаемого устройства.Рабочая камера аппарата (фиг, 1) изготовлсца из кварцевой трубы одного диаметра ц имеет одно смотровое окно 1. Внутри камеры соосно приварены пустотелые направляощие кварцевые штоки 2 и 5, Нижний шток окан чивается шлифованным конусом, на которос помощью коцусного цодпятника 4 установлен вращающийся шток 5 тигля 6. Направляющий шток 3 и подпятник 4 в сборе и представляют собой кварцевый игольчатый само.10 устанавливающийся подшипник, на которомс помощью внешнего магнита возвращается кварцевый шток тигля. Использование самоустанавливающегося кварцевого игольчатого подшипника исключает графитовые детали в 15 данном узле, обеспечивает мшимальное трение при вращении, соосцое размещение тигля и рабочей камеры и плавное равномерное вращение тигля. Шток тигля представляет собой кварцевую трубку, к нижней части которой 20 приварены четьре окварцованцых пермецдюровых сердечника а и верхней части ца кварцевой площадке установлен тигель с за грузкой. Установка тигля по высоте обеспечивается регулцровочцымц кварцевыми втул 25 ками Ь, а его соосность с камерой- - направляющей кварцевой втулкои 9.В верхней части рабочей камеры цаходцтсподвижной шток 10 затравки 11 с окварцо ванными пермецдюровымц сердечниками 12.30 111 ток устанавливают вутри камеры во вре 190864мя ее сборки на фиксаторах. Онп состоят из опорных кварцевых стержней 15, вварепных в стенку камеры, и захватов 14, приваренных к верхней части подвн 5 кного штока затравки. В начале процесс 11 штОк затравки сцимяетс 51 с фиксаторов с помоп 1 ью электромагнитного привода перемещения и вращения затравки.Электромагнитный механизм вращения и перемещения затравки и тигля (фиг, 2) состоит из стационарного электромагнита, представляющего собой обмотку пз ьодоохлаждаемых медных трусок 15, являющихся одно временно токоподводящей системой и холодильником. Трубки размещены в корпусе маг нитопровода из магпитовоспрпимчпвого материала. Вращение затравки и тигля осу 1 цеств. ляется с помощью полосных наконечников 16 (концентраторов магнитных силовых линий), вращающихся от специального механического привода 17. Электромагниты имеют систему плавного регулирования магнитного поля изменением силы тока в первичной обмотке питающего трансформатора, Плавная регули. ровка исключает толчки штока затравки при включении электромагнитного привода. Оба электромагнита питаются от одного источника тока.Стенки кварцевой камеры нагреваются до заданной температуры съемными фоновыми печами 18 сопротивления. Опи состоят из металлического кожуха, внутри которого размещен нагревательный элемент, представляющий собой продольно расположенные двухканальные керамические стержни с нихромовой проволокой, Для теплоизоляции между керамическими стержнями и металлическим кожухом помещается листовой асбест. Нихромовая проволока является 1 акже связующим каркасом керамических стержней.Фоновые печи могут быть цельными и разь. емными по образующей металлического кожуха. Разъемные печи представляют собой два равноценных самостоятельных нагревателя, соединенных параллельно в цепях питания, Разъемная конструкция фоновых печей облегчает подготовку аппарата к работе и смену их в случае выхода из строя. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Тигель с загрузкой нагревается посредством ипдукторя, помещешн 1 го внутри теплоизоля.циош 1 ого кожуха и имеющего вертикальное и горизопталы 1 ое перемещения, позголяющис центрировать ВЧ-индуктор относительно рабочей камеры. Теплоизоляционпый кожух представляет собой металлический каркас, наверху и вцизу которого имеются посадочные гнезда для фоновых печей и направляющая для смотровой фоновой печи. Полость кожуха футерованя пеношамотом. Крепление кожуха к станице аппарата подвижное. Основное назначение кожуха - создание равномерного инерционного теплового поля внутри рабочей камеры, что достигастся с помо 1 цью теплоизо. ляции и подогрева металлического каркаса за счет частичного рассеивания магнитного поля Высокочястотного индуктора,Примецецие теплоизоляционного кожуха облегчает фиксацию рабочей ампулы по вер. тикали.Во время работы аппарат размещается в специальном металлическом шкафу с двойны. ми стенками, между которыми циркулируе 1 воздух. Конструкция шкафа обеспечивает независимое присоединение к вытяжной вентиляции внутреннего пространства и межстепочной полости. Назначение шкафа - защита обслуживающего персонала от теплового воздействия и попадания в рабочее помегцецие паров вредных веществ при аварии. Предмет изо брет е ни яУстройство для выращивания мопокристаллов разлагающихся соединений вытягиванием из расплава в тигле, содержащее кварцевую камеру одного диаметра со смотровым окном, пустотелый кварцевый шток для вращения и перемещения затравки, отличающееся тем, что, с целью вращения тигля и регулирования скоростей перемещения и вращения затравки и вращения тигля, оно снабжено неподвижными электромагнитами, состоящими из водоохлаждаемых, например медных, трубок и вращаемых полюсных наконечников, и кварцевым игольчатым подшипником для плавно. го вращения тигля с расплавом.дакто Тираж 535 Полгисиг етсиий и открытии ири Совете Мииистров ССС еитр, ир Сером, д 4 ир. Сапуиоиа,1 ииограф Заказ 193,14НИИПИ Когси,ега ио лая изо Москва,;оррскторы: Л, Е. Марисич и Т, Н. Костиков 1