Способ выращивания монокристаллов висмута
Изобретение относится к способу получения монокристаллов висмута и может быть использовано в электронной промышленности для создания твердотельных электронных приборов. Цель изобретения - повышение выхода монокристаллов. Способ включает растворение шихты оксида висмута (III) в водном растворе соляной кислоты концентрацией 1,0 - 2,5 мас.% в присутствии в качестве восстановителя железа и рост кристаллов при температуре 190 - 220°С, давлении 15 - 25 атм, температурном перепаде между зоной растворения и зоной роста 2 - 5°С. Выход монокристаллов висмута достигает 98,8% от стехиометрического количества висмута, содержащегося в оксиде висмута. 1 з.п. ф-лы.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (д1) С 30 В 7/10, 29/О?
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTGPCHGMV СВИДЕТЕГ!ЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4470626/31-26 (22) 29.07.88 (46) 07.05,90. Бюл. 4 17 (71) Физико-технический институт им. С. У. Умарова АН ТаджССР (72) В.И. Пополитов, M.H . Цейтлин, К.С. Яшлавский и Т,М. Дыменко (53) 621.315 ° 592(088.8) (56) Пополитов В.И. и др. Кристаллизация полупроводниковых соединений
A Â С " в гидротермальных условиях. - Известия AH СССР. Неорганические материалы, 1972, т. 8, вып. 9, с. 1582-1586. (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ВИСМУТА (57) Изобретение относится к способу
Изобретение относится к способу получения монокристаллов висмута и может быть использовано в электронной промышленности для создания твердотельных электронных приборов.
Целью изобретения является повышение выхода монокристаллов.
Пример 1. В стандартный автоклав периодического действия, футерованный тефлоном, загружают l20 г оксида висмута и элементарное порошкообразное железо в количестве 3,6 r.
Затем заливают в автоклав водный раствор НС1 концентрацией 1,5 мас.3 при соотношении твердой и жидкой фаз
1,1:4,4. Автоклав герметически закрывают и помещают в печь сопротивления. е
Температура зоны растворения 190 С, температурный перепад между зоной о растворения и зоной роста 2 С. Вслед"
„„SU,, 1562364 А1
2 получения монокристаллов висмута и может быть использовано в электронной промышленности для создания твердотельных электронных приборов. Цель изобретения - повышение выхода монокристаллов. Способ включает растворение шихты оксида висмута {III) в водном растворе соляной кислоты концентрацией 1,0-2,5 мас. в присутствии в качестве восстановителя железа и рост кристаллов при температуре
190-220 С, давлении 15-25 атм, температурном перепаде между зоной растворения и зоной роста 2-5 С. Выход монокристаллов висмута достигает
98,8 ь от стехиометрического количества висмута, содержащегося в оксиде висмута. 1 з.п. Ф-лы. ствие расширения жидкой фазы при нагревании в автоклаве создается давление 15 атм. Время выдержки автоклава в стационарном режиме / сут. Исход- Ql ная шихта растворяется с одновремен Я ным восстановлением и последующей кристаллизацией монокристаллов висмута. Потенциометрическое исследование р остаточных растворов показало, что оптимальный выход монокристаллов висмута достигается при величине окислительно-восстановительного потенциала
0,95 эВ. Выход монокристаллов висмута составляет 97,23 от стехиометрического количества висмута, содержащегося в оксиде висмута. Чистота монокристаллов по сумме примесей составляет l0 - 10 .
ll р и м е р ? . В автоклав пер ïдического действия, Футерованный фтo1562364 формула и з о б р е т е н и я
Составитель Е, Лебедева Техред Jl, Сердюкова Корректор Э. Лончакова
Редактор A. Мотыль
Заказ 1038 Тираж 344 Подписное.
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 10! ропластом, загружают 120 г оксида висмута и элементарное порошкообразное железо в количестве 3,6 г. Затем заливают водный раствор соляной кислоты концентрацией 2,5 мас.Ф при соотношении твердой и жидкой фаз 1,1:
:4,4, Автоклав герметически закрываtoT и помещают в печь сопротивления, где его нагревают до температуры о. .220.С, вследствие чего в нем за счет расширения жидкой фазы создается давление, порядка 25 атм. Температурный перепад между зоной растворения и а зоной кристаллизации составляет 5 С.
Аналогично примеру 1 происходит кристаллизация монокристаллов висмута, выход которых достигает 98,8i Величина окислительно-восстановительного потенциала остаточных растворов составляет 0,75 эВ.
Использование предложенного способа получения монокристаллов висмута обеспечивает повышение выхода монокристаллов висмута, который достигает 98,8 от стехиометрического его ко- личества, содержащего в оксиде висмута, понижение температуры процесса, что упрощает технологию получения висмута с точки зрения техники
1 безопасности, дол овечности использования дорогостоящих автоклавов, а также технологическую перспективность для внедрения в металлургическую промышленность.
1. Способ выращивания монокристаллов висмута, включащий растворение твердой фазы, содержащей висмут, в водном растворе, содержащем соляную кислоту, рост кристаллов при высоких температурах, давлениях и наличии температурного перепада между зоной растворения и зоной роста, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода монокристаллов, в. качестве твердой фазы берут оксид висмута (III), процесс ведут при концентрации соляной кислоты 1,02,5 мас.1 в присутствии восстановителя железа, температуре 190-220 С, давлении 15-25 атм, температурном перепаде 2-5 C.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношение объемов твердой и жидкой фаз берут равным (1,1:4,4) - (1 5:5,3) °
