DE3124925A1 - "verfahren zum herstellen von kristallen, sowie nach dem verfahren hergestellte kristalle" - Google Patents

"verfahren zum herstellen von kristallen, sowie nach dem verfahren hergestellte kristalle"

Info

Publication number
DE3124925A1
DE3124925A1 DE19813124925 DE3124925A DE3124925A1 DE 3124925 A1 DE3124925 A1 DE 3124925A1 DE 19813124925 DE19813124925 DE 19813124925 DE 3124925 A DE3124925 A DE 3124925A DE 3124925 A1 DE3124925 A1 DE 3124925A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crystal
crystals
quartz
produced
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813124925
Other languages
English (en)
Inventor
Ian Robert Arthur Twickenham Middlesex Christie
Derek Francis London Croxall
Brian James Kenton Middlesex Isherwood
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co PLC
Original Assignee
General Electric Co PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co PLC filed Critical General Electric Co PLC
Publication of DE3124925A1 publication Critical patent/DE3124925A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
    • C30B29/18—Quartz
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/22—Nonparticulate element embedded or inlaid in substrate and visible

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

The General Electric Company Limited, London, England
Verfahren zum Herstellen von Kristallen , sowie nach dem Verfahren hergestellte Kristalle.
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kristallen aus einer Substanz und sie befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zur Züchtung von großen Einkristallen aus Substanzen, für die in der Größe passende w Keimkristalle schwierig zu erhalten sind. Die Erfindung befaßt sich vor allem, aber nicht ausschließlich , mit der Erzeugung von Quarzkristallen. Sie betrifft darüber hinaus Kristalle, die nach dem Verfahren hergestellt sind.
Für bestimmte Filteranwendungen besteht eine Nachfrage nach Quarzeinkristallen mit großen Längen (z.B. 30 cm). Natürlich vorkommende Kristalle guter Qualität und mit einer passenden Länge für den Gebrauch als Keimlinge für synthetische ·Kristalle sind selten und teuer. Weiterhin besitzt Quarz die Eigenschaft, daß es beim Überwachsen auf einem Keimkristall immer eine kürzere Ausdehnung als der Keimling besitzt und dadurch die Länge der synthetisch erzeugten Quarzkristalle durch die bestehenden Techniken beschränkt sind.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Kristallen aus einer Substanz geschaffen, das die folgenden Schritte umfaßt:
Befestigung einer Fläche eines ersten Keimkristalls so an der Fläche eines zweiten Keimkristalls, daß die Achsen der zwei Kristalle ausgefluchtet sind und Anbringung der Substanz auf den verbundenen Kristallen, um sie zu zwingen, zu einem Kristall zusammenzuwachsen, der die aufeinanderpassendeh Bereiche der Kristallflächen im wesentlichen oder vollständig umfaßt.
Große Einkristalle der Substanzen können durch dieses Verfahren erzeugt werden. Der entstandene Kristall
β e e β· «9
<!<CrO AO β · β ·
~ 5
kann geteilt werden, um große Einkristalle zu schaffen, die keinen Verbindungsbereich enthalten.
Das Verfahren kann so abgeändert werden, daß eine Vielzahl passend ausgerichteter Keimkristalle miteinander verbunden werden und zu einem Einkristall wachsen.
Das Bindematerial umfaßt vorzugsweise ein Metall mit der Eigenschaft, daß zwei Lagen des Metalls,von der jede auf der Oberfläche des entsprechenden Kristalls be festigt ist, durch Erhitzung der Lagen,während sie zusammengedrückt werden, zusammensintern.
Das Metall für die Verbindung der Keimkristalle ist vorzugsweise Gold.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben.
Fig. 1 zeigt zwei miteinander verbundene Quarzkeimkristalle für den Gebrauch in der Kristallzüchtung entsprechend der Erfindung,
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 gezeigten Kristalle,nachdem sie zu einem Einkristall zusammengewachsen sind.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 sind zwei Quarzkeimkristalle 1 , wie im folgenden beschrieben, miteinander verjbunden. Der Teil eines jeden Kristalls, der mit dem anderen verbunden werden soll, ist mit einer Nickel-Chrom-Legierung einer Dicke von 20 nm überzogen, die auf die entsprechenden Teile aufgedampft wurde. Der Überzug der Nickel-
• 0 · «
Chrom-Legierung schafft eine feste Basis für eine Lage aus Gold 2, die auf die Nickel-Chrom-Lage bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft ist und anschließend auf eine Dicke von 10 bis 15/um galvanisiert ist. Die zwei Kristalle 1 werden an den goldplattierten Bereichen zusammengeklammert und mit einem Druck von 6,89 bar zusammengepreßt, ebenso sind die Achsen der Kristalle ausgefluchtet. Die Anordnung wird in einen Ofen gelegt und innerhalb von zwei Stunden auf 3000C erhitzt. Die Goldlagen sin tern bei dieser Temperatur zusammen und verbinden die Kristalle. Nachfolgendes Überwachsen der verbundenen Kristalle in einem Autoklav in einer 3-molaren Lösung aus Natriumhydroxid , gesättigt bezüglich S102 , wie sie in bekannten Verfahren der Quarzkristallzüchtung verwendet wird, bei einer Temperatur von 3000C bis AOO0C ( vorzugsweise 35O0C, mit einem Temperaturgradient von 500C) und einem Druck zwischen 1000 bar und 2000 bar (vorzugsweise ungefähr 1000 bar) während 6 Wochen erzeugt einen großen Quarzeinkristall, wie er in Fig. 2 ge zeigt wird. Ein solcher Kristall hat eine Gesamtlänge größer als die eines Kristalls , der aus einem einzelnen Keimling gezogen worden ist. Quarzplatten mit entsprechend größeren Längen können aus einem solchen Kristall herausgeschnitten werden , wie es die. Linie 3 in Fig. 2 zeigt. Ebenso kann ein Kristall , der durch ein Verfahren entsprechend der Erfindung hergestellt worden ist, so geschnitten werden, daß die Metallbindungslage 2 in dem Kristall verbleibt. Quarzkristalle, die einen.vollständig eingebetteten Metallstreifen enthalten, zu dem elektrischer Kontakt besteht, können ihre Anwendung als Resonatoren finden. " ~~ -■
Diese Erfindung schließt Kristalle ein, die durch das Verfahren entsprechend der Erfindung gezogen worden sind.

Claims (14)

Patentanwälte ·- *-·* ' 6Frankfurt d.M. 1 """" " " " "° 9918 Parksiraße 13 The General Electric Company Limited, London,England Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Kristallen aus einer Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Schritte durchgeführt werden: Befestigung einer Fläche eines ersten Keimkristalls so an der Fläche eines zweiten Keimkristalls, daß die Achsen der zwei Kristalle ausgefluchtet sind und Anbringung der Substanz auf den verbundenen Kristallen, um sie zu zwingen, zu einem Kristall zusammenzuwachsen, der die aufeinanderpassenden Bereiche der Kristallflächen im wesentlichen oder vollständig umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen direkt durch ein Bindemittel aneinander befestigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem Metall oder einer Legierung besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Kristalle durch die Aufbringung einer Lage des Metalls oder der Legierung im Bereich der Oberfläche eines öeden Kristalls erzeugt wird, die zwei aufeinanderliegenden Lagen aneinandergepreßt und erhitzt werden, um die zwei Lagen zur Bildung einer Verbindung zwischen ihnen zusammenzusintern. x
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall oder die Legierung durch Aufdampfen an den Oberflächen aufgebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage. Gold auf einer Lage Nickel-Chrom-Legierung zu Anfang auf den Flächen aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Flächen überlappen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Keimkristallen flächenhaft aneinander befestigt werden.
9. Kristall ,
dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem der Verfahren der Ansprüche 1 bis hergestellt worden ist.
10. Quarzkristall,
d.dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt worden ist.
11. Quarzkristall,
da-durch gekennzeichnet, daß er durch ein Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 bei einer Temperatur von j500°C bis 400°C und einem Druck zwischen 100 bar und 200 bar gezogen worden ist.
β · «■ α « · * β
O β Cr · 9 O
»©■te» ο ο- ο
12. Quarzkristall ,
dadurchgekennzeichnet, daß er einen teilweise eingebetteten Metallstreifen enthält, der nach einem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 3 bis 6 hergestellt worden ist.
13. Kristall,
dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 2 bis 8 gezogen worden ist, wie es in Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt
14. Verfahren zur Quarzkristallzucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallzucht im wesentlichen nach der vorangegangenen Beschreibung mit Bezug auf die Fig. 1 und der beiliegenden Zeichnungen durchgeführt worden ist.
DE19813124925 1980-06-26 1981-06-25 "verfahren zum herstellen von kristallen, sowie nach dem verfahren hergestellte kristalle" Withdrawn DE3124925A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8021023 1980-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3124925A1 true DE3124925A1 (de) 1982-04-29

Family

ID=10514357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813124925 Withdrawn DE3124925A1 (de) 1980-06-26 1981-06-25 "verfahren zum herstellen von kristallen, sowie nach dem verfahren hergestellte kristalle"

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4381214A (de)
JP (1) JPS5727994A (de)
DE (1) DE3124925A1 (de)
FR (1) FR2485571A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007038851A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von monokristallinen Metall- oder Halbmetallkörpern

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4578146A (en) * 1983-04-28 1986-03-25 Allied Corporation Process for growing a large single crystal from multiple seed crystals
JPS62204000U (de) * 1986-06-17 1987-12-26
WO2015029569A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 株式会社村田製作所 人工水晶の育成方法
US11975979B2 (en) 2018-06-20 2024-05-07 University Of Houston System Unusual high thermal conductivity in boron arsenide bulk crystals

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB640982A (en) * 1943-06-17 1950-08-02 Brush Dev Co Improvements in or relating to methods of and means for growing crystals
BE500302A (de) * 1949-11-30
BE540780A (de) * 1954-08-26 1900-01-01
US2931712A (en) * 1955-05-27 1960-04-05 Clevite Corp Method of growing synthetic quartz
US2914389A (en) * 1955-05-27 1959-11-24 Clevite Corp Method for growing quartz
US2996456A (en) * 1958-09-08 1961-08-15 Transitron Electronic Corp Method of growing silicon carbide crystals
GB894241A (en) * 1959-07-01 1962-04-18 Westinghouse Electric Corp Improvements in or relating to the production of crystals
US3576608A (en) * 1967-10-16 1971-04-27 Aiken Ind Inc Hydrothermal synthesis of quartz utilizing x-cut seed plate elongated on the crystallographic z axis
US3615933A (en) * 1969-05-22 1971-10-26 Siemens Ag Method of producing a germanium transistor
US4121965A (en) * 1976-07-16 1978-10-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics & Space Administration Method of controlling defect orientation in silicon crystal ribbon growth

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007038851A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von monokristallinen Metall- oder Halbmetallkörpern

Also Published As

Publication number Publication date
US4381214A (en) 1983-04-26
FR2485571A1 (fr) 1981-12-31
JPS5727994A (en) 1982-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69433547T2 (de) Gemustertes schleifmittel und verfahren
DE2855788A1 (de) Schichtstruktur mit mindestens einer kontinuierlichen epitaxieschicht und verfahren zu ihrer herstellung
DE2928943C2 (de) Verfahren zum Diffusionsverbinden durch Thermokompression
DE3545793C2 (de)
EP0811667B1 (de) Verfahren zur Herstellung mechanisch fester Klebstoffverbindungen zwischen Oberflächen
DE2311488A1 (de) Verfahren zur herstellung eines waermeaustauschers fuer heliumstroeme mit einer temperatur unter 2 grad k, und gemaess diesem verfahren hergestellter waermeaustauscher
DE4219667A1 (de) Werkzeug und Verfahren zur Herstellung einer mikrostrukturierten Kunststoffschicht
EP1129300B1 (de) Gerollte gleitlagerbuchse
DE69929292T2 (de) Verfahren zum Verbinden von synthetischem Korund und Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Korundzelle
DE102016110858A1 (de) Gleitlager und Verfahren zum Herstellen desselben
DE1774321A1 (de) Magnetkopf
DE3145648A1 (de) Halbleiteranordnung
DE2726293C3 (de) Optische Form zum Reproduzieren gekrümmter optischer Oberflächen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2213290A1 (de) Metallischer Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3124925A1 (de) &#34;verfahren zum herstellen von kristallen, sowie nach dem verfahren hergestellte kristalle&#34;
DE2301426A1 (de) Verfahren zur herstellung heissgepresster gegenstaende aus siliziumnitrid
CH620945A5 (de)
DE2425464A1 (de) Verfahren zur herstellung von duennschicht-aperturblenden fuer korpuskularstrahlgeraete
WO2022012903A1 (de) Verbindungselement, verfahren zum herstellen eines verbindungselements, anordnung umfassend ein verbindungselement und zwei damit verbundene bauteile sowie verfahren zum verbinden zweier bauteile mit einem verbindungselement
DE102008053619A1 (de) Formkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE3827318A1 (de) Dichtung zwischen keramischen gegenstaenden oder zwischen keramischen und metallischen gegenstaenden
DE1499819C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Mehrfach-Magnetkopfeinheit und danach hergestellte Mehrfach-Magnetkopfeinheit
WO2001030592A1 (de) Verfahren zur herstellung der deckplatte einer leuchtreklame oder dergleichen
DE3035722A1 (de) Verfahren zur herstellung hochtemperaturbestaendiger schalldaemmplatten in sandwichbauweise
DE3224751A1 (de) Traegermaterial fuer gleit- oder bremsbelaege

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Publication of unexamined application with consent of applicant
8141 Disposal/no request for examination