Способ термической обработки ферритовых эпитаксильных структур на основе железоиттриевого граната

О П И С А Н И Е (1)940248ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСои 1 иаписткческиаРеспубликс присоединением заявки РЙ Ьаударстюный камитет СССР по делам изобретений и вткрытий(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ФЕРРИТОВЫХ ЗПИТА 1(СИАЛЬНЫХ СТРУ(ТУР НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗО-ИТТРИЕВОГО ГРАНАТА 1Изобретение относится к ферритовым монокристаллическнм материалам, в частности к ферритовым эпитаксиальным структурам на основе железо-иттриевого граната, и может быть использовано при разработке и изготовлении планарных5 СВЧ-приборов.Известен способ обработки ферритовых этвтаксиальных структур, включаюший нагрев до 500-800 С, выдержку при этой температуре в течение 5-200 мин в водородсодержашей среде, состоящей из 15% Н и 85% Йз, и охлаждение 1).Недостатком является то, что ферритовые эпитаксиальные структуры, обработанные по этому способу, имеют большую ПГирину линии ферромагнитного резонанса, что обусловливает большие маг- нитные потери в ферритовом материале.Наиболее близким по технической 2 о сушности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термической обработки ферритовых эпитаксиальных структур на основе железо-иттри 2евого граната, включаюшнй нагрев до 400 С., выдержку при этой температуре в течение 6 ч в атмосфере кислорода иохлаждение 1 2)Недостаток такого способа заключается в значительной ширине линии ферромагнитного резонанса ферритовых структур и ее зависимости от изменений температуры и влаги окружаюшей среды.Цель изобретения - сужение ширттны линии ферромагнитного резонанса ферритовых эпитаксиальных структур и повышение ее стабильности к воздействию. температуры и влаги окружаюшей среды.Указанная цель достигается тем, что в известном способе термической обра боткн ферритовых эпитаксиальных структур на основе железо-иттриевого граната, включаюшем нагрев, выдерадсу в среде кислорода и охлаждение, термообработку осуществляют при 430-460 С с выдержкой в течение 19-21 ч, причем нагрев ферритовых структур проводят со скоростью 50-150 град/ч, а охлаждение3после отжига ведут со скоростью 4060 град/чИзотермнческая выдеркка ферРитовэпнтаксяальных структур при 430460 С в потоке сухого кислорода в тчение 19-21 ч позволяет свести к минимуму количество двухвалентного желэа в составе феррнтового слоя за счетдиффузии кислорода в ферятовый слойв процесес длительной выдержки. Регулируемый нагрев, длительный отжиг иохлаждение с определенной скоростьюпозвопяет снять механические напряжкоторые увеличивают ширюту кривой фромагннтного резоттанса в условиях изьенения температуры и впаги окружающей среды,Фещжтовые эпитаксиальные струксостоящие из монокрнсталлической ппенви железо-иттроевого граната (ЖИГ) иподложки из моиокрнстапла галлий-гадлииневого граната (Г 1 Т) овентации 11вырапшвают путем изотермнческого погружения подложек в перенасыщенныйраствор-расплав ферритообразуюших окилов Г 80, гО.н флюса РЬО-В О пообщепринятой технологии. Промытые внчале в кипящей концентрированнойной киспоте, а потом в дистютпированнводе ФЭС подвергают сушке, после чеизмеряют топшину эпитаксиапьного сла также ширину кевой ферромагнитнорезоБансаТермическую обработку ферро-элитаскальной структуры осуществляют слепам путем,ФЭС помещают на платиновую подстку и загружают в кварцевую тРубу имещенную в холодную печь, Из баллоначерез редуктор по полиэтиленовой трубподают кислород в квалевую трубу чосупщтель заполненный гранулнрованнь 04024 й фСаСРа предварительно прокаленным прн700 С.ых Нагрев производят до 430-460 С соскоростью 50-150 град/ч. Выдержку прне- % этой температуре осушествшпот в течеюте 19-21 ч в потоке сухого кислорода,е- после чего охлаждают со скоростью40-60 трад/ч беэ прекращения подачисухого кислорода через печь.10 дпя получения сравнитепьных данныхпараллельно проводят термообработку поизвестным и контрольным способам, услоения, вия и режим которых приведены в таблиер це.15 У всех термообработанных ФЭС опредефляют ширюту кривой ФМР, т,е. оценивают параметр Ьн. Кроме того, проводят туры, испытания влияния изменения температуры и влажности окружающей среды на20 ширину кривой ФМР. Климатические ноо- пытания заключаются в выдержке ФЭС11) в течение 312 ч при 40+2 С и отност- тельной влажности 95+3% Кроме того,ФЭС подвергают циклическому Воздейстс вню температуры от -,50 до +60 С(пять циклов с периодом 1 ч).а Результаты проведенных испытаний азот- пвведены в таблицеой Прщменение предлагаемого способаго зо термообрабогки ФЭС позволяет снизитьоя, ширину кривой ФМР, а следовательно,го максимально уменьшить магнитные потери в ферритовом материале; повыситьк- стабильность ширины кривой ФМР к кодую- лебаниям температуры и влаги в усло 35виях окружающей среды.ав- Использование ФЭС, обработанныхо-предлагаемым способом, в планарныхСВЧ-приборах например в фильтрах,ке, 4 О позволяет исключить оператппо термоста ерез йцпюэацни последних, уменьшить в, ньм сколько раз их габариты и стоимость.7 940248 8 Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я шей среды, нагрев ведут до 430-460 Ъ.;с выдержкой в течение 19-21 ч.1. Способ термической обработки 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - ферритовыХ эпитаксзицпаых структур на ш н й с я тем, что, нагрев проводят со основе железо.етгриевого граната, вклю скоростью 50-150 град/ч, а охлаждечакаций их нагрев, выдеркку в среде ние - со скоростью 40-60 град/ч, кислорода и охлаждение, о т л и ч а ю- Источники информации, ш и й с я тему чтоу с целью сужения прщятые во внимание при экспертизе шираны кривой ферромагнитного резо. Патент США % 3759745, панса и придания ей стабильности к воз а кл. 117-237, 1973. дейстюю температуры и влаги окружаю,3 АРРС РВЧа, . 1978, М 49,с. 1885Составитель Н. ТумннРедактор Н, Безродная Техред К,Мьщьо Корректор Е. РошкоЗаказ 4680/75 Тираж 761 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ПЛП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4