NO123882B

NO123882B -

Info

Publication number: NO123882B
Application number: NO4656/68A
Authority: NO
Inventors: W F Knippenberg; G Verspui
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1967-11-25
Filing date: 1968-11-22
Publication date: 1972-01-31
Also published as: SE345119B; DE1810504B2; DE1810504C3; CH530936A; FR1594861A; NL155197B; NL6716070A; DK123290B; BR6804297D0; AT294010B; GB1212748A; ES360606A1; DE1810504A1; JPS5017958B1

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av siliciumkarbidkrystaller. Process for the production of silicon carbide crystals.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstillingen av siliciumkarbidkrystaller ved kondensasjon og/eller rekrystallisasjon på veggen av et rom omgitt av silisiumkarbid. The present invention relates to the production of silicon carbide crystals by condensation and/or recrystallization on the wall of a room surrounded by silicon carbide.

Det er kjent at man på denne måte kan fremstille vel-definerte plateformede krystaller ved temperaturer mellom 2000 og . 2600°G, F.eks. ca. 2500°C (fransk patent nr. I.I38.273 og 1.225-566). Når lantan er til stede i krystallisasjonsrommet, kan man også på denne måte fremstille trådliknende silisiumkarbidkrystaller. It is known that well-defined plate-shaped crystals can be produced in this way at temperatures between 2000 and . 2600°G, e.g. about. 2500°C (French patent no. I.I38.273 and 1.225-566). When lanthanum is present in the crystallization space, wire-like silicon carbide crystals can also be produced in this way.

Det har allerede vært påpekt i ovennevnte litteratur at ledningsegenskapene for de dannede krystaller kan påvirkes ved å tilsette f.eks. nitrogen, bor og aluminium, til krystallisasjons-atmosfæren. It has already been pointed out in the above-mentioned literature that the conduction properties of the formed crystals can be affected by adding e.g. nitrogen, boron and aluminium, to the crystallization atmosphere.

I dé hittil kjente fremgangsmåter har krystallisasjonsrommene blitt fremstilt på forskjellig måte. In the previously known methods, the crystallization spaces have been produced in different ways.

Som beskrevet i fransk patent nr. I.I38.273 ble rommet rundt en kjerne arrangert i en grafittdigel fylt med klumper av silisiumkarbid. Ved å stampe eller å dolke klumpene fant man at disse berørte hverandre ved sine skarpe kanter på en slik måte at kjernen kan fjernes' uten vanskelighet. As described in French Patent No. I.I38.273, the space around a core arranged in a graphite crucible was filled with lumps of silicon carbide. By pounding or stabbing the lumps, it was found that these touched each other at their sharp edges in such a way that the core could be removed without difficulty.

Denne fremgangsmåte kan bare utføres med relativt store og skarpe klumper. Som et resultat av dette ble strukturen av de dannede krystallisasjonsvegger relativt uhomogene, og deres overflater ble meget irregulære. 'Som et resultat av dette ble tempera-turbetingelsene for krystallveksten på disse overflater meget u-jevne, noe som hindret en fremstilling av ensartede krystaller. This procedure can only be carried out with relatively large and sharp lumps. As a result, the structure of the formed crystallization walls became relatively inhomogeneous, and their surfaces became very irregular. As a result, the temperature conditions for crystal growth on these surfaces became very uneven, which prevented the production of uniform crystals.

Som en ytterligere mulighet foreslår ovennevnte franske patent nr. I.I38.273 at grafittdigelen på innersiden kan belegges med en foring bestående av silisiumkarbid i pulverform samt et bindemiddel, f.eks. vannglass. Ulempen ved å anvende bindemidler er imidlertid at de danner en kilde for urenheter for silisiumkarbidet. Destruksjonen av bindemidlet må dessuten vanligvis utføres meget langsomt og meget nøyaktig. As a further possibility, the above-mentioned French patent no. I.I38.273 suggests that the graphite crucible can be coated on the inside with a lining consisting of silicon carbide in powder form and a binder, e.g. water glass. However, the disadvantage of using binders is that they form a source of impurities for the silicon carbide. The destruction of the binder must also usually be carried out very slowly and very accurately.

Ifølge fransk patent nr. 1.225-566 blir likeledes en kjerne frembragt i en grafittdigel, og det intermediære rom fylt opp med silisiumkarbid. I denne fremgangsmåte består kjernen av en meget tynnvegget grafittsylinder som ikke ble fjernet. En praktisk vanskelighet er å fremstille grafittsylindre med den nødvendige veggtykkelse på mellom 0,05 og 0,3 mm. Man har dessuten funnet at bare få krystaller vokser på en slik vegg. According to French patent no. 1,225-566, a core is likewise produced in a graphite crucible, and the intermediate space filled up with silicon carbide. In this method, the core consists of a very thin-walled graphite cylinder that was not removed. A practical difficulty is producing graphite cylinders with the required wall thickness of between 0.05 and 0.3 mm. It has also been found that only a few crystals grow on such a wall.

I Philips Research Reports, Vol 18, nr. 3, p. 258 er In Philips Research Reports, Vol 18, No. 3, p. 258 is

det videre beskrevet at en hul sylinder,, som egner seg som et kry-stallisas jonsrom, kan fremstilles ved å sintre finkornet silisiumkarbid i en grafittform ved ca. 2300°C og deretter fjerne formen. Skjønt man på denne måte oppnår et hulrom som har ensartede vegg-overflater og hvor utbyttet er stort av relativt like krystaller ved krystallisasjonen på nevnte vegg, så er. det en ulempe at kry-stallisas jonsrommet alltid må fremstilles i et separat trinn. it further described that a hollow cylinder, which is suitable as a crystallization ion chamber, can be produced by sintering fine-grained silicon carbide in a graphite mold at approx. 2300°C and then remove the mold. Although in this way a cavity is obtained which has uniform wall surfaces and where the yield is large of relatively similar crystals during the crystallization on said wall, so is. it is a disadvantage that the crystallization ion space must always be produced in a separate step.

Det er videre en ulempe ved kjente fremgangsmåter at man There is also a disadvantage of known methods that one

i praksis er begrenset med hensyn til formen.og dimensjonen på krystallisasjonsrommene. Dette er spesielt en ulempe hvis krystallisasjonen skal utføres i teknisk skala med Acheson prosessen (se f.eks. Philips Research Reports, vol. l8, nr. 3, pp. 171 og etter- in practice is limited with regard to the shape and dimension of the crystallization rooms. This is particularly a disadvantage if the crystallization is to be carried out on a technical scale with the Acheson process (see e.g. Philips Research Reports, vol. l8, no. 3, pp. 171 and after-

følgende) . '■ ~. the following). '■ ~.

Ifølge foreliggende oppfinnelse kari man unngå ovennevnte ulemper, hvis man anvender et kjernemateriålé som forsvinner før oppvarmningen har nådd den temperatur ved hvilken krystallene begynner å vokse og i nærvær av dén gassatmosfære som skal brukes ved krystallisasjonsprosessen, men som ikke forsvinner før man har fått tilstrekkelig kohesjon i silisiumkarbidet til å hindre at krystallisasjonshulrommene faller sammen. Spesielt i de tilfelle hvor man ikke ønsker å være begrenset av dimensjonene på krystallisa-sjons hulrommene , så er det videre av viktighet at kjernematerialet kan opparbeides i en støpbar tilstand, f.eks. som et pulver, i fom av korn eller som en plastisk masse. According to the present invention, the above-mentioned disadvantages can be avoided if a core material alloy is used which disappears before the heating has reached the temperature at which the crystals begin to grow and in the presence of the gas atmosphere to be used in the crystallization process, but which does not disappear until sufficient cohesion has been obtained in the silicon carbide to prevent the crystallization cavities from collapsing. Especially in cases where one does not want to be limited by the dimensions of the crystallization cavities, it is also important that the core material can be worked up in a castable state, e.g. as a powder, in the form of grains or as a plastic mass.

I overensstemmelse med de krav som settes med hensyn In accordance with the requirements that are set with respect

til renheten av krystallene, har man videre funnet at silisiumdioksyd i form av sand, leire eller rent silisiumdioksyd, er spesielt brukbart som kjernemateriålé for ovennevnte formål. to the purity of the crystals, it has further been found that silicon dioxide in the form of sand, clay or pure silicon dioxide is particularly useful as a core material alloy for the above purposes.

I denne forbindelse skal det bemerkes at i foreliggende beskrivelse og etterfølgende krav, forstås begrepet "silisiumdioksyd" å innbefatte blandinger .og forbindelser med høyt innhold av silisiumdioksyd, f.eks. glass og leire, så lenge dette er forenlig med de krav til kjernemateriålé som er angitt ovenfor. In this connection, it should be noted that in the present description and subsequent claims, the term "silicon dioxide" is understood to include mixtures and compounds with a high content of silicon dioxide, e.g. glass and clay, as long as this is compatible with the core material alloy requirements stated above.

Dette kjernemateriålé fordamper ved oppvarmning og silisiumkarbidet henger tilstrekkelig sammen før man når den temperatur ved hvilken fremstillingen av krystallene finner sted. Man har funnet at dampene av kjernematerialet har en gunstig påvirkning på sammenhengen i silisiumkarbidmassen.' This core material evaporates when heated and the silicon carbide sufficiently adheres together before reaching the temperature at which the production of the crystals takes place. It has been found that the vapors of the core material have a beneficial effect on the coherence of the silicon carbide mass.'

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av silisiumkarbidkrystaller ved kondensasjon og/eller rekrystallisasjon i et krystallisasjonsrom omgitt av silisiumkarbid, idet fremgangsmåten er karakterisert ved.at man tilveiebringer en kjerne av silisiumdioksyd, f.eks. i form av sand, i en masse av granulert silisiumkarbid eller i en blanding av stoffer som ved oppvarmning danner silisiumkarbid f.eks. i en Achespn-ovn, hvoretter det hele oppvarmes til temperaturer ved hvilken kjernen av silisiumdioksyd fordamper og det granulære silisiumkarbid, eller silisiumkarbid dannet fra blandingen resp. agglomeratene, danner et hulrom omgitt av silisiumkarbid^ hvoretter krystallene dannes ved kondensasjon og/eller rekrystallisasjon i nevnte hulrom-Egnede temperaturer for fremstilling av nevnte krystaller kan variere fra 2000 til 2600°C, og hvis det er ønskelig, kan man anvende en beskyttende gassatmosfære. The invention relates to a method for producing silicon carbide crystals by condensation and/or recrystallization in a crystallization chamber surrounded by silicon carbide, the method being characterized by providing a core of silicon dioxide, e.g. in the form of sand, in a mass of granulated silicon carbide or in a mixture of substances which form silicon carbide when heated, e.g. in an Achespn furnace, after which the whole is heated to temperatures at which the nucleus of silicon dioxide evaporates and the granular silicon carbide, or silicon carbide formed from the mixture resp. the agglomerates, form a cavity surrounded by silicon carbide^ after which the crystals are formed by condensation and/or recrystallization in said cavity-Suitable temperatures for the production of said crystals can vary from 2000 to 2600°C, and if desired, a protective gas atmosphere can be used .

Vanligvis vil man få fremstilt plateformede silisiumkarbidkrystaller. Hvis imidlertid krystallisasjonen utføres i nærvær Usually, plate-shaped silicon carbide crystals will be produced. If, however, the crystallization is carried out in the presence of

av et element fra gruppe UIB i det periodiske system, og da spesielt i nærvær av lantan, så vil man i krystallisasjonsrommene få fremstilt trådformede krystaller. Elementene i gruppe UIB innbefatter scandium, yttrium samt de sjeldne jordmetaller heri innbefattet lantan og actinium. of an element from group UIB in the periodic table, and especially in the presence of lanthanum, thread-shaped crystals will be produced in the crystallization rooms. The elements in group UIB include scandium, yttrium and the rare earth metals, including lanthanum and actinium.

Por å få fremstilt hulrom med relativt store dimensjoner, som f.eks. skal anvendes ved en krystallisasjon i en Achesons syklus, så kan kjerner dannes lokalt ved at man avsetter sand under den vanlige konstruksjonen fra en blanding av sand og karbon eller forbindelser som tilveiebringer karbon ved oppvarmning. Hvis det er ønskelig, kan man anvende materialer som bestemmer formen på kjernen, f.eks. skillevegger som under konstruksjonen kan fjernes, eller for-brennbare skillevegger, f.eks. bestående av papir, tre eller plast, som omdannes til silisiumkarbid eller forsvinner under oppvarmningen. Por to produce cavities with relatively large dimensions, such as e.g. is to be used in a crystallization in an Acheson's cycle, nuclei can be formed locally by depositing sand during the usual construction from a mixture of sand and carbon or compounds that provide carbon when heated. If desired, materials can be used that determine the shape of the core, e.g. partitions that can be removed during construction, or combustible partitions, e.g. consisting of paper, wood or plastic, which is converted into silicon carbide or disappears during heating.

Ved oppvarmning ved hjelp av et sentralt plasert elek-, trisk varmeelement"bestående av karbon, så dannes det silisiumkarbid som vil henge sammen, mens kjernene av sand vil fordampe, slik at det dannes krystallisasjonsrom hvor det på veggen kan vokse krystaller, f.eks. når man når temperaturer på ca. 2500°C. When heated with the help of a centrally placed electric heating element "consisting of carbon, silicon carbide is formed which will stick together, while the cores of sand will evaporate, so that a crystallization space is formed where crystals can grow on the wall, e.g. .when temperatures of around 2500°C are reached.

Hvis man bare'ønsker en vekst av store krystaller eller trådkrystaller, så har man funnet det fordelaktig å forme hulrommene i en allerede tidligere fremstilt silisiumkarbidmasse, fordi man da ikke får store volumvariasjoner og materialforskyvninger ved oppvarmningen, noe som f.eks. ikke opptrer i den kjente Acheson syklus. If you only want the growth of large crystals or wire crystals, then it has been found advantageous to shape the cavities in a previously produced silicon carbide mass, because you then do not get large volume variations and material displacements during the heating, which e.g. does not appear in the well-known Acheson cycle.

I fremgangsmåter hvor det ér ønskelig med større renhet, og som vanligvis vil bli utført i mindre skala, kan utgangsmaterialet fortrinnsvis være rent silisiumkarbid eller råmaterialer som omdannes til silisiumkarbid ved oppvarmning, og kjernene kan fremstilles av rent silisiumdioksyd. In processes where greater purity is desired, and which will usually be carried out on a smaller scale, the starting material can preferably be pure silicon carbide or raw materials that are converted to silicon carbide by heating, and the cores can be made from pure silicon dioxide.

Hvis fremgangsmåten utføres i betydelig.mindre skala, If the process is carried out on a significantly smaller scale,

så kan kjernen fremstilles av silisiumdioksyd i form av et tynnvegget rør, hvorved man under konstruksjonen kan utelate bruken av tempo-rært bæremateriale. then the core can be made of silicon dioxide in the form of a thin-walled tube, whereby the use of temporary carrier material can be omitted during construction.

Foreliggende oppfinnelse har den fordel at: krystalli-sas jons rommene alltid kan dannes ved hjelp av et billig kjernemateriålé og på en enkel måte og ialt vesentlig uten begrensninger med hensyn til krystallisasjonsrommenes dimensjoner og form og uten separate fremstillingstrinn. The present invention has the advantage that: the crystallization chambers can always be formed with the help of an inexpensive core material alloy and in a simple way and generally essentially without restrictions with regard to the dimensions and shape of the crystallization chambers and without separate manufacturing steps.

For at oppfinnelsen lettere skal kunne forstås, vil In order for the invention to be easier to understand,

man nå beskrive et par eksempler med henvisning til den vedlagte tegning. one can now describe a couple of examples with reference to the attached drawing.

Eksempel 1. Example 1.

Som vist ved et tverrsnitt på fig. 1, ble en Acheson-ovn konstruert ved at man i et rom på 3 x 3 x 10 m^ tilveiebragte en blanding 2 av 40% koks, 50% sand og 7$ sagmugg samt 3% vanlig salt mellom veggene 1 av riflet platejérn og ved at man sentralt i rommet tilveiebragte et stavformet elektrisk oppvarmingselement 3 av karbon og-med en diameter på 60 cm. As shown by a cross-section in fig. 1, an Acheson furnace was constructed by providing a mixture 2 of 40% coke, 50% sand and 7$ sawdust and 3% common salt in a room 3 x 3 x 10 m^ between the walls 1 of corrugated sheet iron and by providing a rod-shaped electric heating element 3 of carbon and with a diameter of 60 cm in the center of the room.

Samtidig som blandingen ble innsatt i rommet, ble seks torusformede sandkjerner 5 med en indre diameter på 65 cm, og en ytre diameter på 75 cm> en bredde på 100 cm og med et rektangulært tverrsnitt, . og med en-avstand på 40 cm, dannet' konsentrisk omkring kjernen 3 ve(i hjelp av papirformene 4* At the same time as the mixture was inserted into the room, six torus-shaped sand cores 5 with an inner diameter of 65 cm, and an outer diameter of 75 cm> a width of 100 cm and with a rectangular cross-section, . and with a distance of 40 cm, formed concentrically around the core 3 ve (with the help of the paper forms 4*

Oppvarming ble utført ved hjelp av oppvarmings element Heating was carried out using a heating element

3. Ved en temperatur på ca. 1500°C startet reaksjonen S<i0>2<+>3C »SiC + 2C0 3. At a temperature of approx. 1500°C the reaction S<i0>2<+>3C »SiC + 2C0 started

i blandingen 2.. in the mixture 2..

Koaksiale soner av silisiumkarbid med en ytre diameter på ca. 2 m ble dannet i blandingen omkring oppvarmingselementet 3 Coaxial zones of silicon carbide with an outer diameter of approx. 2 m was formed in the mixture around the heating element 3

i løpet av et par timer etter hvert som temperaturen steg til 1900°C. Den del av blandingen som ikke ble omdannet til silisiumkarbid under oppvarmingen kan tjene som en varmeisolas jon og brukes i en følgende syklus. within a couple of hours as the temperature rose to 1900°C. The part of the mixture that was not converted to silicon carbide during the heating can serve as a heat insulator and be used in a following cycle.

Nærværet av sagmugg i utgangsblandingen frembringer en porøs silisiumkarbidmasse, slik at det karbonmonoksyd som dannes The presence of sawdust in the starting mixture produces a porous silicon carbide mass, so that the carbon monoxide that is formed

under reaksjonen og som.tjener som en beskyttende gass, kan sirku-lere gjennom massen, og hvis nødvendig unnvike uten at gasstrykket stiger for sterkt. Noe vanlig natriumklorid ér tilsatt blandingen for å stimulere reaksjonen og for å omdanne urenheter til flyktige klorider. during the reaction and which serves as a protective gas, can circulate through the mass, and if necessary escape without the gas pressure rising too strongly. Some ordinary sodium chloride is added to the mixture to stimulate the reaction and to convert impurities into volatile chlorides.

Under oppvarmningen begynner papirformene 4 å brenne og blir til slutt forkullet. Sanden 5 i kjernene begynner å fordampe ganske betydelig allerede fra 1500°C, slik at det omgivende silisiumkarbid henger sammen på et tidlig trinn i oppvarmingssyklusen og hindrer et sammenbrudd i det rom som dannes ved en fullstendig fordampning av sandkjernen. During the heating, the paper forms 4 start to burn and eventually become charred. The sand 5 in the cores begins to evaporate quite significantly already from 1500°C, so that the surrounding silicon carbide sticks together at an early stage in the heating cycle and prevents a collapse in the space formed by a complete evaporation of the sand core.

Under ytterligere oppvarmning av silisiumkarbidet inntil man når temperaturer på ca. 2500°C i det området hvor hulrommene dannes, så vil sandkjernen 5 være fullstendig fordampet, og det av-settes plateformede silisiumkarbidkrystaller på veggen av de hulrom som vender inn mot karbonkjernen 3- Utbyttet pr. hulrom er i middel fire krystaller pr. cm . Tykkelsen på krystallene er opptil et par mm, og deres overflate er fra en 1/2 til 1 cm <2>. During further heating of the silicon carbide until temperatures of approx. 2500°C in the area where the cavities are formed, then the sand core 5 will be completely evaporated, and plate-shaped silicon carbide crystals are deposited on the wall of the cavities facing the carbon core 3- The yield per cavities are on average four crystals per cm. The thickness of the crystals is up to a few mm, and their surface is from 1/2 to 1 cm <2>.

Eksempel 2. Example 2.

Som vist ved et tverrsnitt på fig. 2, blir et rom på As shown by a cross-section in fig. 2, becomes a room on

3 x 3 x 10 m omgitt av veggene 11 av riflede plater, fylt med rent lysegrønt silisiumkarbid 12 fremstilt i en Acheson-syklus fra rene råmaterialer. I rommet blir det også plassert et stavformet oppvarmingselement 13 av rent karbon med en ytre diameter på 60 cm. 3 x 3 x 10 m surrounded by walls 11 of fluted plates, filled with pure light green silicon carbide 12 produced in an Acheson cycle from pure raw materials. A rod-shaped heating element 13 of pure carbon with an outer diameter of 60 cm is also placed in the room.

Ved hjelp av plastposer 14 fylt med rent silisiumdioksyd blir det i en lengde på 8 m. parallelt med element 13 tilveiebragt et langsgående rom med en bredde på 50 cm. Når man har plassert et første lag med poser 14, blir mindre poser 15 fylt med 25 g lantanoksyd plassert med en avstand på lnr. Til slutt blir posene dekket med karbonplate 16. By means of plastic bags 14 filled with pure silicon dioxide, a longitudinal space with a width of 50 cm is provided in a length of 8 m parallel to element 13. When a first layer of bags 14 has been placed, smaller bags 15 filled with 25 g of lanthanum oxide are placed at a distance of lnr. Finally, the bags are covered with carbon sheet 16.

Oppvarmning blir utført ved hjelp av elementet 13, og Heating is carried out using the element 13, and

det danner seg en beskyttende karbonmonoksydatmosfære ved partiell forbrenning av karbonet. Etter at plastposene har brent opp, begynner fordampningen av silisiumdioksydet i form av sub-oksyder som stimulerer kohesjonen i silisiumkarbidet 12, og denne fordampning skjer i temperaturområdet fra 1500 til 2500°C, slik at det dannes langsgående hulrom før temperaturen går over 2500°C, ved hvilken krystallisasjonen utføres. I de langsgående hulrom vil det avset-tes fargeløse trådlignende silisiumkarbidkrystaller under påvirkning av det tilstedeværende lantanoksyd. a protective carbon monoxide atmosphere is formed by partial combustion of the carbon. After the plastic bags have burned up, the evaporation of the silicon dioxide begins in the form of sub-oxides which stimulate the cohesion in the silicon carbide 12, and this evaporation takes place in the temperature range from 1500 to 2500°C, so that longitudinal cavities are formed before the temperature exceeds 2500°C , at which the crystallization is carried out. In the longitudinal cavities, colorless thread-like silicon carbide crystals will be deposited under the influence of the lanthanum oxide present.

Etter en krystallisasjonstid på fire timer er utbyttet ca. 1/2 kg/m på den varmeste veggen av hulrommet i langsgående stri-pe ca. lm bred. De resulterende trådformede krystaller er ribbe-formet og har en bredde på et par tiendedeler av en mm og en tyk-kelse på opp til 0,1 mm. Mesteparten av krystallene har en lengde på et par cm. After a crystallization time of four hours, the yield is approx. 1/2 kg/m on the warmest wall of the cavity in a longitudinal strip approx. ch wide. The resulting filamentous crystals are rib-shaped and have a width of a few tenths of a mm and a thickness of up to 0.1 mm. Most of the crystals have a length of a couple of cm.

Etter at krystallene er fjernet fra veggen og nytt lantanoksyd er tilført, kan krystallisasjonsprosessen gjentas et par ganger i samme anordning.. After the crystals have been removed from the wall and new lanthanum oxide has been added, the crystallization process can be repeated a couple of times in the same device.

Eksempel 3- Example 3-

Som vist ved et tverrsnitt på fig. 3> er et rØr 22 av boratglass og med en ytre diameter på 45 ^ samt en lengde på 100 mm plassert i en grafittdigel 21 med en høyde på 100 mm og en indre diameter på 70 mm. Mellom digelen og røret er det plassert granulært silisiumkarbid 23 fremstilt i en Acheson-prosess. As shown by a cross-section in fig. 3> is a tube 22 of borate glass and with an outer diameter of 45 µm and a length of 100 mm placed in a graphite crucible 21 with a height of 100 mm and an inner diameter of 70 mm. Between the crucible and the tube is placed granular silicon carbide 23 produced in an Acheson process.

Det hele oppvarmes til 2550°C i en argonatmosfære i It is all heated to 2550°C in an argon atmosphere i

to timer, hvorved glassrøret forsvinner og det dannes et sylindrisk hulrom i silisiumkarbidet. Ved en oppvarmning i fire timer ved ovennevnte temperatur, er veggen i hulrommet fullstendig dekket med plateformede krystaller av bor-dopet silisiumkarbid med dimensjoner på 5 x 8 x 0,5 mm. Utbyttet er et par hundrede krystaller. two hours, whereby the glass tube disappears and a cylindrical cavity is formed in the silicon carbide. Upon heating for four hours at the above-mentioned temperature, the wall of the cavity is completely covered with plate-shaped crystals of boron-doped silicon carbide with dimensions of 5 x 8 x 0.5 mm. The yield is a few hundred crystals.

Eksempel 4- Example 4-

På samme måte som beskrevet i eksempel 3> ble et hulrom fremstilt i en digel av pyrografitt ved hjelp av et tynnvegget kvartsør i en masse av rent silisiumkarbid i form av gule spisse krystaller fremstilt ved en pyrolyse av metylklor-silan. Etter å ha anvendt samme oppvarmningsteknikk som i ovennevnte eksempel, fikk man i en atmosfære av rent helium fremstilt plateformede silisiumkarbidkrystaller med meget høy renhet. Veggen i hulrommet var fullstendig dekket med krystaller. Utbyttet var et par hundrede krystaller. In the same way as described in example 3>, a cavity was produced in a crucible of pyrographite by means of a thin-walled quartz tube in a mass of pure silicon carbide in the form of yellow pointed crystals produced by a pyrolysis of methylchlorosilane. After using the same heating technique as in the above-mentioned example, plate-shaped silicon carbide crystals of very high purity were produced in an atmosphere of pure helium. The wall of the cavity was completely covered with crystals. The yield was a few hundred crystals.

Claims

1. Process for the production of silicon carbide crystals by condensation and/or recrystallization in a crystallization room surrounded by silicon carbide, characterized by providing a core of silicon dioxide, e.g. in the form of sand, in a mass of granular silicon carbide or in a mixture of substances which form silicon carbide when heated, e.g. in an Acheson furnace, after which the whole is heated to temperatures at which the nucleus of silicon dioxide evaporates and the granular silicon carbide, or silicon carbide formed from the mixture resp. the agglomerates, form a cavity surrounded by silicon carbide, after which the crystals are formed by condensation and/or recrystallization in said cavity.

2. Method according to claim 1, characterized in that the crystals are produced in the presence of lanthanum.

3- Method according to any one of claims 1-2, characterized in that a core of pure silicon dioxide is formed.

4. Method according to claim 3j characterized in that the silicon dioxide core is designed in the form of a tube.