CS270090B1 - Ampule pro pěstováni monokrystalů halogenidů rtuti z plynné fáze na vloženém krystalovém zárodku - Google Patents

Abstract

řešeni ea týké uspořádáni ampule pro pěstováni monokrystalů haloganidů rtuti z plynné fáze na krystalovém zárodku. Konec ampule, určený pro vloženi krystalového zárodku, je upraven do tvaru trubičky (2), va které Jsou po vloženi zárodku (4) válcového tvaru, umístěny za sebou dva valečky (5, 6) t o stejném průměru jako zárodek, přičemž spodní konec druhéno válečku (6) Ja upraven do tvaru rotačního kužele, Janož vrchol dosedá na horni kruhovou plochu válečku (5).

Description

Vynález se týká uspořádáni ampule pro pěstováni monokrystalů halogenidů rtuti z plynné fáze na předem vloženém monokry#teličkám zárodku·

Monokrystaly halogenidů jednomocné rtuti vykezuji mimořádně eilnou závislost svých fyzikálních vlastnosti na směru. Teto anizotropie je déna tím, že jsou tvořeny lineárními molekulami Hg₂X₂, kde X je halogen, to je F, Cl, Br nebo □, které jsou mezi sebou vázány jen velmi slabými vazbami. Ve směru hlavní krystalografické osy c jde tedy o průměrně silné vazby iontokovalentni, zatímco ve směru kolmém o vazby Ven der Waalsovy. Tato skutečnost se výrazně projevuje ve všech vlastnostech Hg₂X₂. Ne jedné straně je příčinou unikátních technicky perspektivních fyzikálních vlastnosti, to je vysoký optický dvojlom, anizotropie rychlosti šířeni elastických vln a jiné, a na druhé straně je příčinou obtiži při přípravě zvláště jakostních monokrystalů, neboř štěpnost, pružnost, daformovatelnost, sklon k tvorbě vnitřních defektů, tepelná vodivost, tepelná roztežnost a jiné jsou v mimořádné míře ovlivněny krystalografickou orientaci. Při způsobu výroby, kdy krystalografická orlen- ¹ táce monokrystelů Hg₂X₂ je prakticky náhodná, nejsou proto dostatečně zabezpečeny reprodukovatelné výtěžky monokrystalů vysoké jakosti' a výrobky mohou obsahovat praskliny, deformace, v optické nehomogenlty a jiné vady. Kromě toho není náhodná krystalografická orientace vždy vhodná, aby z takto vzniklého monokrystalu bylo možno vyříznout krystalový element potřebných rozměrů. '

Byl proto navržen způsob výroby monokrystalů halogenidů jednomocné rtuti, při kterém se suroviny halogenidů jednomocné rtuti neprodyěně oddělí od vnějěiho prostředí, napřikled v ampull z křemenného ekle, přivede se ne teplotu nejméně 120 °C, načež se v teplotním gradientu sublimaci plynule poetupně rekryetaluje na monokrystal, přičemž tento monokrystel se pěstuje ne krystalovém zárodku se zedanou krystalograftekou orientaci. Monokrystaly halogenldu vypěstované popsaným způsobem vykazuji při testování ortoskopickýml a laserovými metodami vyšší optickou jakoet než monokrystely halogenidů pěstované v jiném krystalografickém směru. Součásti popsaného známého způsobu všek není vhodné řešeni příslušné ampule s předem vloženým vhodně orientovaným monokrystallckým zárodkem. Po vloženi zárodku do ampule je totiž nutné ampul! evakuovat a zatavit, přičemž zárodek je nutné chránit před náhlými zrněném! teploty. 3ak tento úkol efektivně provést nebylo do dnešní doby pro monokrystely halogenidů rtuti navrženo.

Uvedený nedostatek řeší ampule pro pěstováni monokrystalů helogenidů rtuti z plynné fáze na vloženém krystalovém zárodku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že konec empule, který je určen pro vloženi krystalografleky orientovaného monokrystalického zárodku, je upraven do tvaru trubičky o vnitřním průměru nejméně 2 mm a délky nejméně 15 mm, která je v místě průchodu do hlavni růstové ampule mirnš zúženo, přičemž do této trubičky je vložen nejprve kryetalový zárodek válcového tvaru o průměru menším nebo rovném t vnitřnímu průměru trubičky, dále váleček napřikled z křemenného ekle o stejném průměru jako kryetalový zárodek, a nad nim je umístěn druhý váleček z křemenného skla o stejném průměru jako první váleček. Druhý váleček má spodní konec upreven do tveru rotačního kužele, jehož vrchol dosedá ne horní kruhovou plochu prvního válečku. Celková délka zárodku a obou válečků nepřesahuje délku trubičky, která je těsně ze koncem druhého válečku zatavena. Horní kruhovou plochu prvního válečku je možno opatřit reflexní vrstvou například z platiny.

Druhý váleček se dotýká prvního válečku v jediném bodě, aby byl přestup tepla kondukci změnšen na minimum. Podobně horní kruhová plocha prvního válečku je s výhodou opatřena reflexní vrstvou, aby bylo minimalizováno sdíleni tepla radiací. V mistě průchodu trubičky do hlavni růstové ampule je trubička mírně zúžena, aby byl vložený válcový zárodek držen ve stabilní poloze.

Ne výkresu je echematicky znázorněna ampule pro pěstováni monokrystalů podle vynálezu, na které bylo předmětné uspořádáni úspěěně ověřeno.

Růstová ampule 1 z křemenného skla o průměru 25 mm byla na svém konci, určeném pro vloženi zárodku, upravena do tvaru trubičky 2 o vnitřnim průměru 8 mm a délce 80 mm, která

CS 270 090 Bl byla v místě průchodu 3 do růstové ampule 1 zúžena na průměr 3 mm. Do trubičky 2 byl potom vložen krystalograficky orientovaný krystalový zárodek 4 Hg^Clg, vybroušený do válcového tvaru o průměru 7,5 mm a délce 15 mm, dále byl do trubičky 2 vložen váleček 5 z křemenného skla o průměru 8 mm a délce 35 mm a nakonec váleček 6 z křemenného skla o průměru 8 mm a délce 30 mm, který byl na dolní ploše vybroušen do tvaru rotačního kužele tak, že vrcholový úhel činil 90°. Trubička 2 byla v místě 7 nad válečkem 6 zatavena. Horní kruhová plocha válečku 5 byle opatřena platinovou reflexní vrstvou 8. Popsané uspořádání ampule 1 umožňovalo bezpečné zatavení ampule bez jakéhokoliv poškození vloženého krystalového zárodku 4 vlivem tepelného šoku a podobně a umožnilo vypěstování monokrystalu vysoké jakosti v předem zadané krystalografické orientaci. Výtěžnost v popsaných podmínkách, co se týče monokrystallckého růstu, byla prakticky absolutní.

Claims (2)

1. Ampule pro pěstování monokrystalů halogenidů rtuti z plynné fáze na vloženém krystalovém zárodku, vyznačená tím, že konec ampule, který Je určen pro vložení krystalograficky orientovaného zárodku, Je upraven do tvoru trubičky (2) o vnitřním průměru nejméně 2 mm a délky nejméně 15 mm, která je v místě průchodu (3) do hlavní růstové ampule (1) zúžena, přičemž krystalový zárodek (4) válcového tvaru o průměru menším nebo rovném vnitřnímu průměru trubičky (2) je umístěn v trubičce (2) nad jejím zúženým koncem, nad ním je váleček (5), například z křemenného skle, o stejném průměru jako krystalový zárodek (4) a nad nim je umistěn další váleček (6) z křemenného skla o stejném průměru jako váleček (5), jehož spodní konec je upraven do tvaru rotačního kužele, jehož vrchol dosedá na horní kruhovou plochu válečku (5), přičemž celková délka, krystalového zárodku (4) a obou válečků (5) a (6) nepřesahuje dálku trubičky (2), která Je těsně ze koncem válečku (6) zatavena.

2. Ampule podle bodu 1, vyznačená tím, že horní kruhová plocha válečku (5) je opatřeno reflexní vrstvou, například z platiny.