Устройство для выращивания кристаллов из раствора

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРА, содержащее кристаллизатор, снабженный держателем для крепления затравки, установленным вертикально с возможностью вращения и имеющим мешешку, размещенную на его оси на затравкой, Ь т л и ч а ю щ е е с я тем, чю, с целью улучшения условий омывания растущего кристалла и повышения за счет этого его структурного совершенства, устройство снабжено дополнительной мешалкой,закрепленной на оси держателя соосно первой мешалке под затравкой , причем 14ешалки выполнены в виде зеркально-силметричных пропеллеров .. ч 2. Устройство по п. 1, отличаю ta е е с я тем, что держатель установлен с возможностью реверсивного вращения. СП ел

СОЮЗ СООЕТСКИХ

ИЯФВФ Ю

РЕСПУБЛИК

55 А

«Е «1>

3 С. 30 В 7 .00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3457604/23-26. (22) 27 ° 04i82 (46) 07.01.84. Бюл. В (72). В.В.Клубович, В.В.Михневич и Н.К.Топочко (71) Витебское отделение Института, Физики твердого. тела и полупроводни- . ков AH БССР (53) 621.315.592(088 .8) (56) 1. Петров Т.Г., Трейвус Е.Б., Касаткин A.Ï. Выращивание кристаллов из растворов. Л., Недра ; 1967, с 106.. 2. Вильке К.-Т. Методы выр щивания кристаллов. Л., Недра, 1968, с. 77,. рис. 56 (прототи1 ), (54) (57) 1 ° УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВ3 -, :НИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРА, содержащее кристаллиэатор,. снабженный держателем для крепления затравки, установленным вертикально с возможностью вращения и имеющим мешалку, размещен-. ную на.его оси над затравкой, о 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 re til e e с я тем, что держатель 1

Ф установлен с-воэможностью реверсивного вращения.

1065507

Изобретение относится к выращива" нию кристаллов из растворов.

Известно устройство для выращивания кристаллов из раствора, содержащее кристаллкэатор и держатель для крепления затравки, выполненный с 5 возможностью реверсивного вращения кристалЛов вокруг вертикальной оси(1)

В устройстве верхние и нижние грани кристалла омываются менее интенсивно, чем боковые. В результате . кристаллы нолучаются неоднороднымк, с относительно высокой плотностью ростовых деФектов, преобладающих на .верхних и нижних гранях.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для выращивания кристаллов иэ раствора, содержащее кристаллизатор, снабженный держателем для крепленйя затравки, установленным верти- 2О кально с воэможностью. вращения и имеющим мешалку, размещенную на его оси над затравкой (21, Недостатком известного устройства является менее интенсивное омывание

I нижней грани, приводящее к неоднородности растущего кристалла е преобладанием ростовых деФектов а нижней его части.

Цель изобретения - улучшение условий обмывания растущего кристалла.и повышение за счет этого его структурного совершенства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для выращивания крис- >5 таллов иэ раствора, содержащее кристаллизатор, снабженный держателем ,для крепления затравки, установленным вертикально с возможностью вращения и имеющим мешалку, размещенную 4Р на его оси над затравкой, снабжено дополнительной, мешалкой, закреплен ной на оси держателя соосно первой мешалке под затравкой, причем мешалки выполнены в виде зеркально-симмет-45 ричных пропеллеров.

Кроме того, держатель установлен с возможностью реверсивного вращения..

На Фиг. 1 приведена cxeam предла 50 гаемого устройства для выращивания кристаллов из раствора; на Фиг.. 2схема движения раствора относительно растущего кристалла при вращении держателя против часовой стрелкиу на Фиг. 3 — схема движения раствора относительно растущего кристалла при вращении держателя по часовой стрелке.

Устройство .содержит кристаллнзатор 1 с раствором держатель 2, вы- .60 полненный с возможностью реверсивного вращения с закрепленным на нем

-растущим кристаллом 3, зеркальносимметричные пропеллерные мешалки

4, закрепленные на оси.держателя 2 б5 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 .3) . 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 усло виях омывання 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.

Пример 1.. В предлагаемом устройстве выращивают кристалл сегнетовой соли кэ водного раствора методом охлаждения. Начальная температура раствора 30 С, конечная 28 С. Скорость снижения температуры 0,1 град/ч

Скорость вращения держателя

100 об/мин. Затравочный 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,(2,5

C0 cd ). Расйределеике дислокаций в плоскости горизонтальных и вертикальных граней равномерно.

Пример 2. Выращивают кристалл.сегнетовой соли в известном устройетве по той же методике, что и в примере 1. . Плотность дислокаций на горизонтальных гранях 3,3 ° 10 4ам, на вер« тикальных 2, 7-10 + см. . Распределение дислокаций в плоскости горизонтальных .граней неравиомерног наибольшая плотность дислокаций (до 4,6 ° 104см2) в центральной области граней.

Таким образом, кристаллы, выращенные в предложенном устройстве по сравнению с кристаллами, выращенными в известном устройстве, имеют меньшую плотность дкслокаций (примерно

1065507

4 юг. 2 фик У

Составитель В.Рыцарев.

Редактор д.Козориз ТехредЖ. Кастелевич. Корректор А Повх аукав, 11015/32 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дьлам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 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- 5

4 тущего кристалла, что ведет К повйиаению структурного совершенства выра.Ф шиваеьнх кристаллов, увеличению их однородности, уменьшению. количества ростовых дефектов (включений, дислока ций и напряжений) .