Тигель для выращивания монокристалла оксида галлия

Авторы патента:

ХОСИКАВА Кейго (JP)

КОБАЯСИ Такуми (JP)

ОЦУКА Йосио (JP)

C30B35/00 - Выращивание монокристаллов непосредственно из твердого состояния (однонаправленное разделение эвтектик на составные части C30B 3/00; под защитной жидкостью C30B 27/00)

C30B29/16 - оксиды

C30B11/00 - Выращивание монокристаллов обычным замораживанием или замораживанием при температурном градиенте, например по методу Бриджмена-Стокбаргера (C30B 13/00, C30B 15/00,C30B 17/00,C30B 19/00 имеют преимущество; под защитной жидкостью C30B 27/00)

Владельцы патента RU 2779353:

ФУДЗИКОСИ МЭШИНЕРИ КОРП. (JP)

Изобретение относится к оборудованию для выращивания монокристалла оксида галлия VB-методом. Тигель 10 для выращивания монокристалла оксида галлия содержит верхний участок 18, имеющий толщину, которая меньше толщины нижнего участка 12 тигля 10, причем верхний участок 18 тигля 10 имеет постоянный диаметр, и усиливающий ленточный материал 22, предусмотренный на внешней периферии участка постоянного диаметра тигля, который включает множество ленточных материалов 22a в осевом направлении тигля 10, предусмотренных с равными интервалами в круговом направлении тигля, причем усиливающий ленточный материал 22 включает один или множество ленточных материалов 22b, предусмотренных в форме кольца на внешней периферии участка постоянного диаметра. Предложенная конструкция тигля обеспечивает баланс между толщиной и прочностью участка постоянного диаметра тигля и является пригодной для выполнения выращивания кристалла, имеющего большой диаметр. 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к тиглю для выращивания монокристалла оксида металла.

Уровень техники

PTL 1 (JP-A-2017-193466) описывает способ производства монокристалла оксида галлия (в частности, монокристалла β-Ga₂O₃, последующее описание будет выполнено для монокристалла β-Ga₂O₃). Способ, описанный в PTL 1, выращивает монокристалл β-Ga₂O₃вертикальным методом Бриджмена (VB-методом) или вертикальным методом отверждением с перепадом температур с помощью тигля с тонкой затравкой, сформированного из платиново-родиевого (Pt-Rh) сплава в окислительной атмосфере с помощью оборудования для выращивания кристалла. Pt-Rh сплав (в частности, сплав, имеющий содержание Rh от 10 до 30 мас. %) имеет высокую точку плавления 1800°С или более и подходит для выращивания монокристалла β-Ga₂O₃при высокой температуре.

Сущность изобретения

Техническая задача

Тигель для выращивания монокристалла оксида металла, такого как монокристалл β-Ga₂O₃, требует наличия небольшой толщины тигля с точки зрения уменьшения повреждений в монокристалле вследствие теплового напряжения между тиглем и монокристаллом при росте кристалла и легкости отделения тигля при изъятии монокристалла.

Что касается тигля для выращивания монокристалла β-Ga₂O₃, имеющего диаметр 2 дюйма, тигель, имеющий толщину от 0,1 мм до 0,2 мм для верхнего участка (т.е., участка постоянного диаметра) и толщину от 0,15 мм до 0,3 мм для нижнего участка (т.е., участка затравки и участка с увеличивающимся диаметром), может быть использован.

Что касается тигля для монокристалла, имеющего большой диаметр 4 дюйма или более, тигель, имеющий вышеупомянутую толщину, не может выдерживать вес расплавленного кристалла и может подвергаться деформации или разлому вследствие его небольшой толщины, что может приводить в результате к утечке расплавленного кристалла в худшем случае.

В случае, когда тигель имеет слишком большую толщину, с другой стороны, существует проблема в том, что тигель становится более твердым, чтобы ухудшать герметизирующую способность между тиглем и кристаллом при охлаждении кристалла, что имеет тенденцию вызывать дефекты кристалла, такие как деформация и трещины, в кристалле.

Решение проблемы

В ответ на вышеописанную проблему, один или более аспектов настоящего изобретения направлены на тигель для выращивания монокристалла оксида металла, который может обеспечивать баланс между толщиной и прочностью (твердостью) участка постоянного диаметра тигля и является приспособленным для выполнения выращивания кристалла, имеющего большой диаметр.

Тигель согласно настоящему изобретению является тиглем для выращивания монокристалла оксида металла, включающим усиливающий ленточный материал, предусмотренный на внешней периферии участка постоянного диаметра тигля.

Возможно, что тигель имеет верхний участок, имеющий толщину, которая меньше толщины нижнего участка тигля, и верхний участок тигля является участком постоянного диаметра.

Возможно, что верхний участок тигля имеет толщину приблизительно от 0,1 до 0,2 мм, а нижний участок тигля имеет толщину приблизительно от 0,15 до 0,3 мм.

Возможно, что усиливающий ленточный материал включает ленточные материалы, которые продолжаются в осевом направлении тигля, и множество ленточных материалов предусмотрены с равными интервалами в круговом направлении тигля.

Возможно, что усиливающий ленточный материал включает один или множество ленточных материалов, предусмотренных в форме кольца на внешней периферии участка постоянного диаметра.

Возможно, что ленточный материал в форме кольца предусмотрен по меньшей мере на одной из верхней части внешней периферии и нижней части внешней периферии участка постоянного диаметра.

Возможно, что усиливающий ленточный материал предусмотрен на внешней периферии участка постоянного диаметра посредством сварки, приклеивания, присоединения методом оплавления или присоединения методом компрессии.

Также возможно, что усиливающий ленточный материал, включающий ленточный материал в форме кольца, предусмотрен в тесном контакте с внешней периферией участка постоянного диаметра.

Тигель подходит в качестве тигля для выращивания монокристалла оксида галлия VB-методом в окислительной атмосфере, и в этом случае, является предпочтительным, что тигель выполнен из Pt-Rh-сплава, имеющего пропорцию родия в составе от 10 до 30 мас. %.

Преимущества изобретения

С помощью тигля для выращивания монокристалла оксида металла согласно настоящему изобретению участок постоянного диаметра может быть надлежащим образом армирован с помощью усиливающего ленточного материала, предусмотренного на внешней периферии участка постоянного диаметра, даже если участок постоянного диаметра формируется с небольшой толщиной, тем самым, поддерживая подходящую прочность для участка постоянного диаметра, и, следовательно, можно предотвратить деформацию тигля насколько возможно даже в случае, когда тигель подвергается воздействию высокой температуры в тепловом узле для выращивания, слегка размягчается и получает тяжесть от расплава, при выращивании кристалла, имеющего большой диаметр 4 дюйма или более.

Кроме того, в случае, когда тигель, имеющий больший коэффициент расширения по сравнению с монокристаллом, сжимается при охлаждении, поскольку гибкость его участка, не имеющего усиливающего ленточного материала, существующего на нем, поддерживается, механическое напряжение, прикладываемое к монокристаллу, может быть ослаблено вследствие наличия участка с участком постоянного диаметра, имеющего небольшую толщину, и, таким образом, возникновение дефектов кристалла, таких как деформация и трещины монокристалла, может быть предотвращено, насколько возможно.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой вид в поперечном разрезе тигля согласно варианту осуществления (в котором усиливающий ленточный материал пропущен).

Фиг. 2А и 2В являются пояснительными видами тигля согласно варианту осуществления.

Фиг. 3 представляет собой пояснительный вид ситуации, когда усиливающий ленточный материал устанавливается на участок постоянного диаметра.

Фиг. 4А и 4В представляют собой пояснительные виды тигля, имеющего только осевой ленточный материал.

Фиг. 5 представляет собой пояснительный вид тигля, имеющего только круговой ленточный материал.

Фиг. 6 представляет собой фотографию (вид сверху), показывающую ситуацию, когда деформация возникает в тигле из сравнительного примера.

Описание вариантов осуществления изобретения

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже со ссылкой на присоединенные чертежи.

Фиг. 1 является видом в поперечном сечении тигля (т.е., тигля со слабой затравкой, предусматривающего то, что усиливающий ленточный материал пропущен на фиг. 1) 10 согласно варианту осуществления. Фиг. 2А и 2В являются пояснительными видами тигля 10, имеющего усиливающий ленточный материал, предусмотренный на нем.

Тигель 10 является тиглем для выращивания монокристалла оксида галлия (β-Ga₂O₃) в окислительной атмосфере вертикальным методом Бриджмена (VB-методом) или вертикальным методом отверждения с перепадом температур и формируется из платиново-родиевого сплава, содержащего платину в качестве основного компонента.

Тигель 10 согласно настоящему изобретению не ограничивается выращиванием монокристалла оксида галлия (β-Ga₂O₃) и может быть использован в качестве тигля для выращивания других монокристаллов оксида металла.

В последующем описании описывается резервуар 10, который используется для выращивания монокристалла оксида галлия (β-Ga₂O₃).

Используемое оборудование для выращивания монокристалла оксида галлия может быть, например, оборудованием для выращивания кристалла в окислительной атмосфере, описанным в заявке на патент Японии 2017-193466 А.

Тигель 10 включает нижний участок 12, включающий участок 14 небольшого диаметра, имеющий цилиндрическую форму с дном, в котором затравочный кристалл размещается с устойчивой позицией, и участок 16 увеличивающегося диаметра, продолжающийся от верхнего конца участка 14 небольшого диаметра вверх с увеличением своего диаметра, и верхний участок 18, включающий участок 20 постоянного диаметра (имеющий диаметр, соответствующий целевому диаметру кристалла), имеющий большой диаметр, продолжающийся от верхней части участка 16 увеличивающегося диаметра вверх в цилиндрической форме. Участок 14 небольшого диаметра и участок 20 постоянного диаметра формируют цилиндрическую форму.

Тигель 10 с тонкой затравкой имеет неправильную форму и, таким образом, формируется посредством присоединения участка 16 увеличивающегося диаметра к верхнему краю (участок А) участка 14 небольшого диаметра посредством сварки и присоединения участка 20 постоянного диаметра к верхней части (участок В) участка 16 увеличивающегося диаметра посредством сварки. Дно и цилиндрическая часть участка 14 небольшого диаметра также соединяются посредством сварки. Может быть трудно приваривать участок 20 постоянного диаметра к верхней торцевой поверхности участка 16 увеличивающегося диаметра, имеющего форму раструба, и, следовательно, является предпочтительным, что цилиндрический участок 16а, имеющий постоянный диаметр, имеющий низкую высоту, формируется в качестве верхней части участка 16 увеличивающегося диаметра, и цилиндрический участок 20 постоянного диаметра приваривается к верхнему краю (участок В) цилиндрического участка 16а. Цилиндрический участок 16а может быть легко сформирован посредством вытягивания.

В варианте осуществления верхний участок 18 тигля формируется с толщиной, которая меньше толщины нижнего участка 12 тигля.

Толщина верхнего участка 18 тигля может быть, например, от 0,1 до 0.2 мм, а толщина нижнего участка 12 тигля может быть, например, от 0,15 до 0,3 мм.

Тигель 10 в качестве тигля для выращивания монокристалла оксида галлия (β-Ga₂O₃) может быть сформирован из Pt-Rh-сплава, имеющего содержание Rh от 10 до 30 мас. % (предпочтительно от 10 до 20 мас. %). В альтернативе может быть использован сплав Pt-Ir.

В варианте осуществления, как показано на фиг. 2А и 2В, усиливающие ленточные материалы 22 предусматриваются на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра тигля 10, таким образом, чтобы усиливать прочность участка 20 постоянного диаметра, имеющего небольшую толщину.

В варианте осуществления усиливающие ленточные материалы 22 состоят из ленточного материала 22, продолжающегося в осевом направлении тигля 10 на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра (который может далее в данном документе называться осевым ленточным материалом), и ленточного материала 22b, предусмотренного в форме кольца на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра (который может далее в данном документе называться круговым ленточным материалом).

На фиг. 2А и 2В, круговой ленточный материал 22b располагается с интервалом от внешней периферии участка 20 постоянного диаметра для чертежа, но круговой ленточный материал 22b фактически находится в тесном контакте с внешней периферией участка 20 постоянного диаметра.

В то время как осевой ленточный материал 22а и круговой ленточный материал 22b могут перекрываться независимо от того, какой находится сверху, предпочтительно, чтобы круговой ленточный материал 22b накладывался на осевой ленточный материал 22а для предохранения торцевой части ленточного материала 22 осевого направления от поднятия.

Три осевых ленточных материала 22 предусматриваются на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра с равными интервалами в круговом направлении.

Круговые ленточные материалы 22b предусматриваются на верхней части и нижней части внешней периферии участка 20 постоянного диаметра.

Ширина ленточного материала 22 предпочтительно равна приблизительно от нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров, а его толщина предпочтительно равна приблизительно от 0,1 мм до 0,4 мм.

Ленточный материал 22 предпочтительно является таким же материалом, что и тигель 10, но может быть другим материалом.

Ленточный материал 22 может быть прикреплен к внешней периферии участка 20 постоянного диаметра тигля 10 посредством сварки, приклеивания, присоединения методом сплавления или присоединения методом компрессии.

В альтернативе, как показано на фиг. 3, возможно, что ленточный материал 22 изготавливается заранее в трехмерную конструкцию посредством сварки трех осевых ленточных материалов 22а и двух, верхнего и нижнего круговых ленточных материалов 22b в форме кольца, и трехмерный ленточный материал 22 устанавливается в тесном контакте с внешней периферией участка 20 постоянного диаметра тигля 10 (т.е., участок 20 постоянного диаметра впрессовывается внутрь круговых ленточных материалов).

Осевой ленточный материал 22а и круговой ленточный материал 22b предохраняют участок 20 постоянного диаметра от расширения во внешнюю сторону.

В варианте осуществления осевой ленточный материал 22а и круговой ленточный материал 22b прикрепляют к внешней периферии участка 20 постоянного диаметра тигля 10 посредством сварки или т.п., или устанавливают в тесном контакте с ней, и, таким образом, участок 20 постоянного диаметра, имеющий небольшую толщину, может быть надлежащим образом армирован. Соответственно, поскольку участок, армированный с помощью ленточного материала 22, поддерживает подходящую прочность, тигель 10 может быть предохранен от подвергания деформации, насколько возможно, даже в случае, когда тигель подвергается воздействию высокой температуры (например, 1830°С) в тепловом узле для выращивания, слегка размягчается и получает тяжесть от расплава, при выращивании кристалла, имеющего большой диаметр 4 дюйма или более.

С другой стороны, в случае, когда тигель, имеющий больший коэффициент расширения по сравнению с монокристаллом, сжимается при охлаждении, поскольку гибкость его участка, не имеющего усиливающего ленточного материала 22, существующего на нем, поддерживается, механическое напряжение, прикладываемое к монокристаллу, может быть ослаблено вследствие наличия участка 20 постоянного диаметра, имеющего небольшую толщину, и, таким образом, возникновение дефектов кристалла, таких как деформация и трещины монокристалла, может быть предотвращено, насколько возможно.

Кроме того, участок 20 постоянного диаметра имеет малую толщину, и, таким образом, после выращивания кристалла, может быть легко содран с кристалла.

Конфигурация ленточного материала 22 может быть соответствующем образом изменена в зависимости от размера и вида монокристалла.

Например, ленточный материал 22 может быть только осевым ленточным материалом 22а (фиг. 4А и 4В). Их число может быть соответствующим образом выбрано.

В альтернативе, ленточный материал 22 может быть только круговым ленточным материалом 22b (фиг. 5). В этом случае, только круговой ленточный материал 22b на верхней части участка 20 постоянного диаметра может быть использован.

Деформация тигля 10 при высокой температуре часто возникает, главным образом, на верхнем конце тигля 10 (открывающаяся кромка), деформируемого в форме створок, и, следовательно, круговой ленточный материал 22b, предусмотренный только в верхней части участка 20 постоянного диаметра, является эффективным для этого.

Кроме того, ленточный материал 22 может быть предусмотрен на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра в диагональном направлении, в форме решетки или в подходящей форме в зависимости от ситуации.

В то время как тигель 10 в варианте осуществления имеет верхний участок 18 тигля, имеющий меньшую толщину по сравнению с толщиной нижнего участка 12 тигля, тигель не ограничивается этим, и толщина верхнего участка 18 и нижнего участка 12 тигля может быть приблизительно одинаковой друг для друга. Даже в этом случае, толщина участка 20 постоянного диаметра может необязательно быть увеличена более необходимого благодаря армированию посредством усиливающего ленточного элемента 22, предусмотренного на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра, и, таким образом, его прочность и гибкость могут быть обеспечены. Кроме того, общая форма тигля 10 может необязательно быть формой тигля с тонкой затравкой, показанного на фиг. 1, и может быть тиглем в форме обычной чаши (не показана на чертежах).

Примеры

(Пример выращивания кристалла β-Ga₂O₃)

Кристалл β-Ga₂O₃ однонаправленного отверждения был попробован выращен в VB-тепловом узле.

Используемый тигель 10 был тиглем, показанным на фиг. 1, имеющим диаметр отверстия 4 дюйма, сформированным из сплава Pt-Rh, имеющего состав из 80 мас. % Pt и 20 мас. % Rh.

Толщина тигля 10 была 0,30 мм в участке 14 малого диаметра, 0,30 мм в участке 16 увеличивающегося диаметра и 0,15 мм в участке 20 постоянного диаметра.

Усиливающий ленточный материал 22 был выполнен из сплава Pt-Rh, имеющего тот же состав, что и тигель, и был сформирован посредством закрепления ленточного материала, имеющего ширину 10 мм и толщину 0,3 мм на внешней периферии участка 20 постоянного диаметра, посредством сварки.

В качестве тигля сравнительного примера был использован тигель, имеющий тот же состав и тот же размер, что и в примере, но не имеющий усиливающего ленточного материала.

Затравочный кристалл и исходный материал спекаемого изделия β-Ga₂O₃ были загружены в тигель, выполненный из сплава Pt-Rh, и полностью расплавлены в тепловом узле высокой температуры в окислительной атмосфере при 1800°С или более с распределением температуры, заданным имеющим температурный перепад около точки плавления β-Ga₂O₃ (приблизительно 1795°С) от 5 до 10°С/см. После этого, однонаправленное отверждение было выполнено посредством использования сочетания перемещения тигля и снижения температуры в тепловом узле. После охлаждения тигель был отделен для изъятия выращенного кристалла.

В случае, когда тигель 10 из примера был использован, тигель 10 не претерпел деформации, обнаруживаемой после выращивания кристалла, и был легко отделен и снят с монокристалла. Полученный монокристалл β-Ga₂O₃ практически не имел дефекта кристалла.

В случае, когда был использован тигель сравнительного примера, с другой стороны, как показано на фиг. 6, во время, когда затравочный кристалл и исходный материал спекаемого изделия β-Ga₂O₃ были полностью расплавлены в тепловом узле высокой температуры в окислительной атмосфере при 1800°С или более, в частности, открывающаяся кромка тигля была деформирована в форме створок, и расплав вытек, провалив выполнение выращивания кристалла.

1. Тигель для выращивания монокристалла оксида галлия VB-методом, содержащий

верхний участок, имеющий толщину, которая меньше толщины нижнего участка тигля, причем верхний участок тигля имеет постоянный диаметр, и

усиливающий ленточный материал, предусмотренный на внешней периферии участка постоянного диаметра тигля,

при этом усиливающий ленточный материал включает множество ленточных материалов в осевом направлении тигля, предусмотренных с равными интервалами в круговом направлении тигля,

причем усиливающий ленточный материал включает один или множество ленточных материалов, предусмотренных в форме кольца на внешней периферии участка постоянного диаметра.

2. Тигель по п. 1, в котором верхний участок тигля имеет толщину от 0,1 до 0,2 мм, а нижний участок тигля имеет толщину от 0,15 до 0,3 мм.

3. Тигель по п. 1, в котором ленточный материал в форме кольца предусмотрен на верхней части внешней периферии участка постоянного диаметра.

4. Тигель по п. 1 или 3, в котором ленточный материал в форме кольца предусмотрен на нижней части внешней периферии участка постоянного диаметра.

5. Тигель по п. 1, в котором усиливающий ленточный материал предусмотрен на внешней периферии участка постоянного диаметра посредством сварки, адгезии, присоединения методом сплавления или присоединения методом компрессии.

6. Тигель по п. 5, в котором усиливающий ленточный материал, включающий ленточный материал в форме кольца, предусмотрен в тесном контакте с внешней периферией участка постоянного диаметра.

7. Тигель по п. 1, являющийся тиглем для выращивания монокристалла оксида галлия VB-методом в окислительной атмосфере.

8. Тигель по п. 1, выполненный из сплава Pt-Rh, имеющего пропорцию родия в составе от 10 до 30 мас. %.

Изобретение относится к оборудованию, используемому в технологии выращивания кристаллов фторидных соединений с низкой летучестью исходных компонентов из расплава методами вертикальной направленной кристаллизации. Тепловой узел установки для выращивания фторидных кристаллов с близкими температурами плавления методами вертикальной направленной кристаллизации содержит несколько тиглей 1, 2, 3 с ростовыми ячейками внутри ростовой камеры, тигли 1, 2, 3 внутри ростовой камеры расположены осесимметрично по вертикали в соответствии с температурой плавления шихты, обеспечивая условия возрастания температуры плавления шихты от нижнего тигля 1 к верхнему 3, и жестко скреплены между собой посредством резьбового соединения или плотной посадки буртика верхнего тигля в проточку в нижнем тигле.

Устройство для изготовления кристалла оксида галлия, способ изготовления кристалла оксида галлия и тигель для выращивания кристалла оксида галлия, используемый для этого // 2776470

Изобретение относится к устройствам для изготовления кристалла оксида галлия, который представляет собой широкозонный полупроводник для силового устройства. Тигель для выращивания кристаллов оксида галлия с применением способа VB, способа НВ или способа VGF в атмосфере воздуха содержит сплав на основе Pt-Ir с содержанием Ir от 20 до 30 мас.%, имеющий теплостойкость, способную выдерживать температуру 1800°С.

Способ получения монокристаллического sic политипа 4h // 2768938

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического карбида кремния SiC – широкозонного полупроводникового материала, используемого в силовой электронике и для создания на его основе интегральных микросхем. Способ получения монокристаллического SiC политипа 4H заключается в размещении ростового тигля, состоящего из верхней 1 и нижней 2 частей, с помещенными внутри него источником карбида кремния 5, пластиной затравочного монокристалла SiC 4 с формообразователем 6 в пространстве камеры роста, нагреве ростового тигля в инертной газовой атмосфере до температур, достаточных для сублимации источника карбида кремния 5 при наличии осевых градиентов температур и переноса летучих кремнийсодержащих соединений от источника карбида кремния 5 к пластине затравочного монокристалла 4, и росте слитка монокристаллического SiC в присутствии соединения церия, в качестве которого используют твердый раствор карбидов тантала и церия с содержанием церия от 0,5 до 1,5 мас.%, который наносят в виде пленки на внутренние поверхности ростового тигля 1, 2 или внутренние поверхности формообразователя 6.

Устройство для выращивания кристаллов из раствора при постоянной температуре // 2765557

Устройство относится к области техники, связанной с получением искусственных монокристаллов при постоянной температуре, например, кристаллов KDP (дигидрофосфата калия), DKDP (дейтерофосфата калия), TGS (триглицинсульфата). Устройство для выращивания кристаллов из раствора при постоянной температуре содержит кристаллизатор с кристаллизационным стаканом 1, снабженным цилиндрической крышкой 2, на которой герметично установлен конденсатор 3 растворителя, а в крышке 2 со стороны конденсатора 3 выполнена кольцевая канавка 5, образующая полость для сбора растворителя, при этом полость кольцевой канавки 5 гидравлически связана с полостью кристаллизационного стакана 1 через первую линию 6, подключенную к входу регулируемого перистальтического насоса-дозатора 7, нагнетательная сторона которого по второй линии 8 подключена к капельнице 9, выполненной заодно с третьей линией 10 или отдельно от нее, связывающей капельницу 9 с донной частью сосуда-сборника 11 растворителя, который через четвертую воздушную линию 13 связан с емкостью 14 для подпитывающего раствора 15, донная часть которой соединена пятой гидравлической линией 16 с каналом 17 в крышке 2 кристаллизационного стакана 1, открывающимся в его полость, причем четвертая воздушная линия 13 подключена шестой линией 18 к корректирующему насосу 19, а емкость 14 для рабочего подпитывающего раствора снабжена нагревателем 20.

Способ контроля функционирования температурного режима кристаллизационной установки // 2765556

Изобретение относится к установкам для выращивания монокристаллов тугоплавких оксидов, в которых применяются цифровые следящие системы с управляющими ЭВМ в замкнутом контуре, и может быть использовано для автоматического управления электрической мощностью нагревателей в данных установках. Способ контроля функционирования температурного режима кристаллизационной установки, содержащей внутри корпуса 1 электрический нагреватель 2, заключается в том, что замеряют электрическое сопротивление внутреннего объема камеры между нагревателем 2 и корпусом 1 установки, для чего на нагреватель 2 подают электромагнитные сигналы в диапазоне частот 100 ± 10 кГц с амплитудой 4-5 В, регистрируют поступающие на корпус 1 установки электромагнитные сигналы, которые модулируют по амплитуде в зависимости от электрического сопротивления внутреннего объема камеры между корпусом 1 и нагревателем 2, являющиеся управляющими сигналами, а затем на основании зависимости сопротивления между нагревателем 2 и корпусом 1 установки и величиной амплитуды управляющего сигнала, прошедшего внутри тепловой камеры от нагревателя 2 до корпуса 1, определяют режим работы кристаллизационной установки, согласно которому: сопротивление между корпусом 1 установки и нагревателем 2 более 1 кОм означает нормальную работу установки, уменьшение сопротивления с 1 кОм до 10 Ом означает образование электропроводящей пленки на внутренней поверхности корпуса 1 установки, и на блок управления установкой подают предупредительный сигнал, при дальнейшем снижении сопротивления менее 10 Ом на блок управления установкой подают сигнал аварийного отключения нагревателя 2, причем зависимость между величиной амплитуды управляющего сигнала, прошедшего через внутренний объем установки, и сопротивлением между корпусом 1 установки и нагревателем 2 устанавливают путем предварительного построения тарировочного графика.

Способ получения кристаллического сцинтиллятора на основе самоактивированного редкоземельного галогенида // 2762083

Изобретение относится к технологии выращивания сцинтилляционных монокристаллов на основе бромида церия с общей формулой CeBr3 со 100 %-ным содержанием сцинтиллирующего иона Се3+ методом горизонтальной направленной кристаллизации (ГНК) и может быть использовано при изготовлении элементов детекторов и спектрометров, чувствительных к гамма-, рентгеновскому излучению и другим видам ионизирующего излучения.

Способ получения монокристаллического sic // 2761199

Изобретение относится к микроэлектронике и касается технологии получения монокристаллов SiC - широко распространенного материала, используемого при изготовлении интегральных микросхем, в частности, методом высокотемпературного физического газового транспорта. Способ получения монокристаллического SiC заключаается в том, что в ростовую камеру 1, снабженную теплоизоляционным экраном 2 с пирометрическим отверстием 3, помещают ростовой тигель 4 с размещенными внутри него напротив друг друга источником 16 из порошка карбида кремния и пластиной 8 затравочного монокристалла карбида кремния SiC, создают в ростовом тигле 4 поля рабочих температур с осевым градиентом в направлении от пластины 8 затравочного монокристалла к источнику 16, осуществляют испарение источника 16 с последующей кристаллизацией карбида кремния 21 на поверхности пластины 8 затравочного монокристалла за счет воздействия нагрева камеры роста 1 нагревателем и охлаждения пластины 8 затравочного монокристалла через пирометрическое отверстие 3, при этом в процессе роста используют дополнительный теплоизоляционный экран 19, сформированный путем намотки листов огнеупорного материала на внешней боковой стенке ростового тигля 4, а также обеспечивают регулируемое истечение кремнийсодержащих летучих соединений, образующихся при испарении источника 16 из ростового тигля 4 в количестве от 20 до 50% от массы выращенного слитка 21 в пересчете на карбид кремния, через отверстия 12 и зазоры 15, расположенные на уровне края фронта кристаллизации, или через упомянутые отверстия и проточку, выполненную на уровне края пластины 8 затравочного монокристалла, путем изменения суммарного сечения отверстий 12, и/или зазора 15, и/или ширины проточки.

Опора тигля для выращивания кристаллов // 2759623

Изобретение относится к оборудованию для выращивания кристаллов прямоугольной формы из расплава. Опора тигля выполнена в виде прямоугольного в поперечном сечении корпуса 1 с посадкой для установки тигля на опору 6 и посадкой для установки опоры на шток 5, и имеющего сквозные пазы 4, предназначенные для установки требуемого для конкретного технологического процесса количества прямоугольных пластин 3 с возможностью изменения их взаимного расположения в корпусе 1.

Устройство для выращивания кристаллов из раствора при постоянной температуре // 2745770

Изобретение относится к области кристаллографии, а более конкретно к устройствам для выращивания кристаллов из растворов, например к технике скоростного выращивания кристаллов группы КДР (KH2PO4), в том числе, в промышленных масштабах. Устройство для выращивания кристаллов из раствора при постоянной температуре содержит кристаллизатор 1, снабженный гидравлическим контуром 7 циркуляции раствора, в котором установлен насос 8, фильтр 9 и регулируемый дроссель 11, подключенный через штуцер к кристаллизатору 1, при этом к кристаллизатору 1 двумя гидравлическими линиями подключен компенсационный сосуд 13, одна гидравлическая линия – выходная 12 - соединяет выходной патрубок кристаллизатора 1 непосредственно с выходным патрубком компенсационного сосуда 13, а другая – входная 14 - соединяет линией контура циркуляции раствора 7 выходной патрубок кристаллизатора 1 с входным патрубком компенсационного сосуда 13, компенсационный сосуд 13 снабжен крышкой 16 с кольцевым выступом вокруг сквозного отверстия, на крышке 16 с зазором относительно выступа размещен конденсатор 17, к полости между выступом крышки 16 и внутренней стенкой конденсатора 17, предназначенного для сбора конденсата, подключен патрубок с клапаном 19, обеспечивающим периодический слив конденсата, в крышке 16 дополнительно выполнено отверстие для установки дозирующего средства 23 подачи соли или лома кристаллов в компенсационный сосуд 13, кристаллизатор снабжен датчиком температуры раствора 4, подключенным к средству термостатирования 6 кристаллизатора 1, а компенсационный сосуд 13 снабжен датчиком температуры 21, подключенным к нагревателю 15, размещенному в линии связи 14 сосуда 13 с контуром циркуляции раствора 7 в кристаллизатор 1.

Осевой неразгруженный компенсатор // 2732334

Изобретение относится к технологическому оборудованию, предназначенному для выращивания кристаллов халькогенидов в условиях микрогравитации – важном направлении в космическом материаловедении. Осевой компенсатор пружинно-поршневого типа содержит неразгруженный компенсирующий элемент, выполненный в виде винтовой цилиндрической графитовой пружины 1, размещенной между двумя цилиндрическими поршнями 2 из кварцевого стекла так, что цилиндрические штоки 3 поршней 2 являются центрирующими элементами для пружины 1.