Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ - Патент РФ 2048620
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов из расплава при воздействии ультразвуком. Устройство состоит из графитового контейнера-подставки с коническим отверстием в основании, в которое вставлен металлический волновод. В подставке размещен кварцевый тигель для расплава. Между волноводом и тиглем размещен металлический галлий для увеличения акустического контакта. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2048620
Класс(ы) патента: C30B15/20, C30B15/00
Номер заявки: 4936129/26
Дата подачи заявки: 12.05.1991
Дата публикации: 20.11.1995
Заявитель(и): Кожемякин Геннадий Николаевич[UA]; Косушкин Виктор Григорьевич[RU]; Курочкин Сергей Юрьевич[RU]; Лесничая Марина Николаевна[UA]
Автор(ы): Кожемякин Геннадий Николаевич[UA]; Косушкин Виктор Григорьевич[RU]; Курочкин Сергей Юрьевич[RU]; Лесничая Марина Николаевна[UA]
Патентообладатель(и): Кожемякин Геннадий Николаевич (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии получения кристаллов и монокристаллов полупроводниковых и металлических материалов и может быть использовано при получении кристаллов для изготовления микроэлектронных приборов.
Известно устройство для выращивания кристаллов из расплава, содержащее тигель, установленный в подставке, соединенной с водоохлаждаемым волноводом, который соединен с источником ультразвуковых (УЗ) колебаний.
Недостатком этого устройства является низкая эффективность передачи УЗ колебаний на границу раздела фаз кристалл-расплав в направлении вытягивания кристалла. Это обусловлено передачей УЗ от излучателя на фронт кристаллизации не только через волновод, а и через подставку и тигель с расплавом, что создает дополнительные потери интенсивности направленного излучения ультразвука на границу раздела фаз кристалл-расплав.
Цель изобретения уменьшение энергоемкости воздействия УЗ на расплав и увеличение производительности процесса роста кристаллов.
Это достигается тем, что в основании графитовой подставки выполнено центральное коническое отверстие, в которое вставлен волновод, сопряженный с контейнером коническим выступом. Волновод выполнен из высокотемпературного металла, например титана, молибдена. Использование графитовой подставки, сопряженной с металлическим волноводом коническим выступом, нарушает акустический контакт между боковой поверхностью волновода, точнее его коническим выступом и основанием контейнера.
Использование такого устройства позволяет снизить потери интенсивности УЗ, излучаемого на границу раздела фаз кристалл-расплав в направлении вытягивания кристалла. Кроме того, такой волновод можно многократно использовать при замене тигля для расплава и графитовой подставки, что повышает производительность процесса.
Вытягивание кристаллов ведут из кварцевого тигля, помещенного в графитовую подставку. При температуре плавления арсенида галлия кварцевый тигель принимает форму графитовой подставки и служит газонепроницаемой преградой для инертного газа, находящегося под избыточным давлением в камере, в атмосфере которого ведут процесс. Кроме того, кварцевый тигель предотвращает возможное окисление расплава от контакта с металлическим волноводом.
Для увеличения акустического контакта между верхним торцом металлического волновода и дном кварцевого тигля помещен металлический галлий. Использование галлия так же, как и использование подставки, сопряженной с волноводом коническим выступом, позволяет снизить потери интенсивности УЗ, излучаемого на границу раздела фаз кристалл-расплав в направлении вытягивания кристалла. Высокая упругость пара, низкая температура плавления, высокая вязкость металлического галлия и химическая инертность к арсениду галлия позволяют использовать его для надежного акустического контакта.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенное устройство отличается наличием подставки, сопряженной с волноводом по конусу, и наличием акустического контакта из металлического галлия между волноводом и тиглем с расплавом. Таким образом, оно соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого решения с другим техническими решениями показывает, что применение подставки, сопряженной с волноводом по конусу и акустического контакта из металлического галлия между верхним торцом волноволда и дном тигля с расплавом в устройстве для выращивания кристаллов позволяют уменьшить энергоемкость воздействия ультразвука на расплав и увеличить производительность процесса. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Оно имеет графитовую подставку 1 с центральным коническим отверстием, в которую помещен кварцевый тигель 2. Металлический волновод 3 имеет конический выступ 4, посредством которого он сочленен с графитовой подставкой. Между верхним торцом металлического волновода и дном кварцевого тигля находится прослойка из металлического галлия 5. К нижнему торцу волновода крепится пьезопреобразователь 6.
Устройство работает следующим образом.
В кварцевый тигель 2 загружается шихта арсенида галлия. При расплавлении шихты (t= 1300оС) кварцевый тигель принимает форму графитовой подставки 1 и прижимается к коническому выступу 4 на волноводе 3. Более плотный контакт между дном кварцевого тигля и верхним торцом волновода осуществляется с помощью прослойки из металлического галлия 5. В процессе выращивания кристалла ультразвуковые колебания передаются в область фронта кристаллизации от пьезопреобразователя 6 через металлический волновод, прослойку металлического галлия и дно кварцевого тигля.
Использование подставки, сопряженной с волноводом по конусу акустического контакта из металлического галлия дает возможность использовать УЗ интенсивностью на 40-50% меньше, чем при использовании устройства, принятого за прототип.
Многократное использование волновода и графитовой подставки при замене только для расплава после каждого процесса повышает его производительность.
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ, содержащее тигель для расплава, установленный в подставке, контактирующей с водоохлаждаемым волноводом, соединенным с источником ультразвуковых колебаний, отличающееся тем, что подставка изготовлена из графита, а тигель из кварца, в дне подставки выполнено отверстие, сопряженное с волноводом по конусу, а между верхним торцом волновода и дном тигля для расплава помещен металлический галлий.