Способ получения монокристаллических лент сапфира

 

Изобретение относится к элект- ipoHHoft технике, производству специальных материалов для изготовления диэлектрических подложек. Цель изобретения - упрощение процесса. Способ включает вытягивание лент из расплава через формообразователь на затравку при одновременном подпитьшании расплава измельченным исходным материалом . .Измельчение материала осуществляют при -нагревании его до темпе-/ ратуры 900-1200 с,вьщержки при зтой температуре и охлаяодении в течение i менее 3 мин. Трудоемкость измельчения исходного материала снижена в семь раз, а процесса в целом - на 5%. Выход основной фракции измельченного материала 50-80%, 1 табл. а. с 4 :д оэ х о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11),(51)5 С 30 В 15/34 29/20.

«»4 9 ФЪ» УМФЯфа, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15.04.91. Бюл. И 14 (21) 3998989/26 (22) 02.01.86 (72) И.В.Алябьев, С.В.Артемов,А.И.Буланов, В.С.Папков и В.Ф.Перов (53) 612.315.592 (088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ САПФИРА .(57) Изобретение относится к элект.ронной технике, производству специ„ альных материалов для изготовления диэлектрических подложек, Цель изо- бретения — упрощение процесса. Способ включает вытягивание лент иэ расплава через формообраэователь на затрав,ку при одновременном подпитывании расплава измельченным исходным материалом. Измельчение материала осуществляют при -нагревании его до темпе-. ратуры 900-1200 С,выдержки при этой. температуре и охлаждении в течение менее 3 мин, Трудоемкость измельчения исходного материала снижена в семь раз, а процесса в целом — íà 5Х. Выход основной фракции измельченного материала 50-80Х. 1 табл.

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к технологии выращивания монокристаллов, и может быть использовано в производстве специальных материалов электронной техники в виде профилированных монокристаллических лент сапфира для изготовления диэлектрических подложек.

Целью изобретения является упрощение процесса.

Пример 1. В камерную печь с реэистивным нагревом марки RS-600/25 помещают поддон с исходным материалом в виде полубуль, полученных методом Вернейля, или бракованных кристаллов корунда, выращенных видоизме.ненным методом ГОИ в тигле с формообраэователем. Исходный материал нагревают до температуры 1100 С и выдерживают при этой температуре в течение

1 ч, после чего проводят резкое охлаждение исходного материала в течение 0,5 мин путем сброса его в воду .комнатной температуры. Затем исходный материал измельчают в ступке и выделяют основную фракцию размером зерен

0,5-3,0 мм путем просева через набор сит. Выход основной фракции составляет 52Х, а трудоемкость измельчения

1 кг исходного материала составляет

О, 1 Н/ч.

Повторный нагрев отделенной крупной фракции с последующим сбросом ее в воду, измельчением и просеиванием через набор сит увелиЧивает суммарный выход годного до 80% .

После операции измельчения исходный материал загружают в тигель, при этом возможно испольэовать фракцию любого размера, а основную фракцию загружают в подпиточный бункер. Камеру установки "Спектр с реэистивным нагревом вакуумируют приблизительно до 1 10 мм рт.ст. и поднимают мощность до расплавления корунда в тигле. Предварительно, при достижении температуры в камере 1200 С в камеру напускают инертный газ Аг до давления

0,3 атм.

После расплавления корунда производят эатравлнвание на монокристаллическую затравку ориентации (1210)

5 сразу на группу из 7 лент. Холичество лент в группе задают кон<.трукцией формообразователя. При выходе на всю ширину включают подпитку уровня расплава. Подпитку осуществляют эа счет сил вибрации в системе подппточного бункера. Вытягивают группу нэ 7 лент длиной до 1000 мм и более. После этого прекращают процесс вытягивания, либо отводят затравку с лентами в сторону и осуществляют затравливание на другую затравку с последующим вытягиванием и подпиткой.

Остальные примеры выполнения приведены в таблице.

Примеры 1-5 приведены в пределах заявленных в формуле изобретения, В примерах 6-11 показан выход эа пределы параметров,. заявленных н формуле изобретения, пример 12 приведен по прототипу.

Использование предлагаемого способа получения монокристаллических лент сапфйра по сравнению с прототипом

30 обеспечивает следующее преимущество: уменьшается трудоемкость в семь раз на операции измельчения исходного материала и увеличивается выход основной фракции на 20%, что в итоге снижает трудоемкость получения сапфировой ленты íà 5Х.

Фо р мул а и з о б р е т е н и я

Способ получения монокристаллических лент сапфира, включающий вытягивание лент из расплава на затравку через формообраэователь при подпитке расплава предварительно измельченным исходным материалом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, перед измельчением исходного материала осуществляют его нагрев до 900-1200 С, выбб держку 1,0."1 5 ч и охлаждение в течение 3 мин.

I 345682 г

Трудоемкость измельчения I кг

Время охлаждения, мин

Выход основной фракции, Х

Время выдержки, ч

Номер Температура, примера С исходного материала, Н/ч

1,0

1100

ll 4

0,1

l,25

0,5

900

ll 4

0,1 1200

0,1

l,5

11,4

0,5 50

1,0

I1,4

0,1

1,5

900

11 4

0,1

I 5

900

1,0

0,4

800

11»7

0,5

1,0

0,4

900! !»7

5,0

1,5

1l 5

0,2

1000

11,4

0,1.51

2,0

0,5

1 3,00

0,4

0,5

l,5

11,7.700

60

11,8

0,5

1,0

1200

0,7

12

Редактор Е.Месропова

Заказ 1893

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Безбородова

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор И. Эрдейн

Тираж 274 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Трудоемкость по» учения

l кг сапировой енты,Н/ч