RU105907U1 - Тепловой узел для получения монокристаллических материалов - Google Patents
Тепловой узел для получения монокристаллических материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU105907U1 RU105907U1 RU2010145387/05U RU2010145387U RU105907U1 RU 105907 U1 RU105907 U1 RU 105907U1 RU 2010145387/05 U RU2010145387/05 U RU 2010145387/05U RU 2010145387 U RU2010145387 U RU 2010145387U RU 105907 U1 RU105907 U1 RU 105907U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- crucible
- tube
- main
- ring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Тепловой узел для получения монокристаллических материалов, содержащий основную керамическую трубку с размещенным с внешней стороны основным резистивным нагревательным элементом и установленный внутри нее тигель, отличающийся тем, что как минимум два дополнительных резистивных нагревательных элемента установлены под тиглем и над ним, тепловой узел дополнительно содержит установленные на тигле керамическое кольцо с закрепленной в нем внутренней керамической трубкой, и промежуточную керамическую трубку, установленную на керамическом кольце между внутренней и основной керамическими трубками, при этом между керамическим кольцом и тиглем установлено платиновое кольцо, а во внутренней трубке - платиновая трубка.
Description
Полезная модель относится к области получения монокристаллических материалов, и может быть использована в качестве элемента ростовой установки.
Из уровня техники известно устройство для выращивания монокристаллов, содержащее тепловой узел, содержащий резистивный нагревательный элемент, тигель (патент РФ №42530 «Устройство для интенсивного выращивания монокристаллов сложных оксидов», МПК С30В 9/12, опубл. 10.12.2004).
Недостатками указанной системы являются:
- материал тигля (керамика),
- три основных (трубчатых) резистивных нагревательных элементов.
Указанное устройство не обеспечивает выращивание монокристаллов из раствор-расплава с применением модифицированного метода Чохральского, т.к. отсутствует возможность организации вытягивания монокристалла.
Из уровня техники известно устройство для выращивания монокристаллов, выбранный в качестве прототипа (патент РФ №2133786 «Устройство для выращивания монокристаллов», МПК С30В 15/20, опубл. 27.07.1999). Данное устройство содержит тигель, расположенный в тигле формообразователь-мешалку, керамическую трубку с размещенными с внешней стороны тремя основными резистивными нагревательными элементами.
Недостатками указанной системы являются:
- три основных (трубчатых) резистивных нагревательных элементов,
- формообразователь-мешалка.
Конструкция указанного устройства не обеспечивает необходимой защиты элементов ростовой системы, а также имеет ограниченные функциональные возможности, не обеспечивая полного контроля градиента температуры нагрева. Минусом является и то, что для замены даже одного из трех нагревательных элементов необходимо полностью демонтировать тепловой узел, а также и всю ростовую печь.
Задачей заявляемой полезной модели является создание теплового узла для получения монокристаллических материалов, упрощающего конструкцию, уменьшающего габариты и повышающего надежность работы ростовой установки.
Поставленная задача достигается тем, что тепловой узел, содержащий основную керамическую трубку с размещенным с внешней стороны основным резистивным нагревательным элементом и установленный внутри нее тигель согласно полезной модели содержит, как минимум, два дополнительных резистивных нагревательных элемента, расположенных непосредственно под тиглем и над ним, которые дают возможность задавать градиент температуры с высокой точностью. Тепловой узел дополнительно содержит установленные на тигле керамическое кольцо с закрепленной в нем внутренней керамической трубкой, и промежуточную керамическую трубку, установленную на керамическом кольце между внутренней и основной керамическими трубками. Между керамическим кольцом и тиглем установлено платиновое кольцо, а во внутренней трубке - платиновая трубка.
Таким образом, заявляемый тепловой узел для получения монокристаллических материалов, имеющий простую конструкцию и небольшие габариты, обеспечивает надежность и увеличения межремонтных сроков работы ростового оборудования.
Сущность заявленного теплового узла для получения монокристаллических материалов поясняется схематичным чертежом.
Тепловой узел для получения монокристаллических содержит основную керамическую трубку 9 с размещенным с внешней стороны основным резистивным нагревательным элементом 10 и установленный внутри нее тигель 1. Имеет два дополнительных резистивных нагревательных элемента 3 и 8, которые установлены под тиглем и над ним. Резистивный нагревательный элемент 3 отделен от платинового тигля 1 с помощью корундового изолятора 2. Тепловой узел содержит установленные на тигле 1 керамическое кольцо 5 с закрепленной в нем внутренней керамической трубкой 6, и промежуточную керамическую трубку 7, установленную на керамическом кольце 5 между внутренней 6 и основной 9 керамическими трубками, при этом между керамическим кольцом 5 и тиглем 1 установлено платиновое кольцо 11, а во внутренней трубке - платиновая трубка 12.
Заявленное устройство является составной частью ростового оборудования, а именно - ростовой печи и работает следующим образом. В платиновый тигель, установленный на нижний шток засыпают шихту - исходные компоненты питающего раствора. На тигель устанавливают в сборе верхний резистивный нагревательный элемент, расположенный на керамическом кольце с закрепленной в нем внутренней керамической трубкой, и промежуточной керамической трубкой, установленную на керамическом кольце. При этом между керамическим кольцом и тиглем установлено платиновое кольцо, а во внутренней трубке - платиновая трубка, что проедлевает срок службы керамических элементов теплового узла. Пространства между внутренней и промежуточной, а также промежуточной и основной керамическими трубками засыпано корундовым зерном.
С помощью верхней и нижней термопар ростовой печи (которые не относятся к представленному тепловому узлу) измеряют температуру в верхней и нижней частях. С помощью дополнительных резистивных нагревательных элементов регулируют осевой градиент температуры.
Температуру повышают до полной гомогенизации загруженной в тигель шихты. Затем выдерживают при заданной температуре для выравнивания температурного поля, о чем судят по стабилизации показаний термопар.
После этого через внутреннюю керамическую трубку опускают вращающуюся затравку, закрепленную на верхнем штоке устройства вращения и вытягивания ростовой установки. В момент касания затравкой раствора перемещение вниз прекращают. И, в зависимости от скорости разрастания монокристалла (или подплавления затравки) регулируют скорость снижения температуры и/или скорость вытягивания монокристалла. После завершения процесса выращивания монокристалла его отделяют от остатков раствора путем кратковременного увеличения скорости вытягивания до нескольких десятков миллиметров в час. Затем охлаждают тепловой узел со скоростью не более 0,5 К/ч для исключения растрескивания монокристалла.
Преимуществами предложенного теплового узла для выращивания монокристаллов являются, во-первых, возможность с высокой точностью задавать градиент температуры при равномерности температурного поля (достигается путем использования нижнего 3 и верхнего 8 дополнительных резистивных нагревательных элемента непосредственно вблизи тигля 1), во-вторых, минимизируют контакт испаряющегося раствора из тигля с дополнительными и основным нагревателями ростовой печи, продлевая срок их работы (достигается за счет применения оригинальных конструкторских решений), в-третьих, обладает повышенным сроком службы керамических экранов (достигается за счет использования защитных элементов 11 и 12, выполненных из платины).
Claims (1)
- Тепловой узел для получения монокристаллических материалов, содержащий основную керамическую трубку с размещенным с внешней стороны основным резистивным нагревательным элементом и установленный внутри нее тигель, отличающийся тем, что как минимум два дополнительных резистивных нагревательных элемента установлены под тиглем и над ним, тепловой узел дополнительно содержит установленные на тигле керамическое кольцо с закрепленной в нем внутренней керамической трубкой, и промежуточную керамическую трубку, установленную на керамическом кольце между внутренней и основной керамическими трубками, при этом между керамическим кольцом и тиглем установлено платиновое кольцо, а во внутренней трубке - платиновая трубка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145387/05U RU105907U1 (ru) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Тепловой узел для получения монокристаллических материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145387/05U RU105907U1 (ru) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Тепловой узел для получения монокристаллических материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU105907U1 true RU105907U1 (ru) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010145387/05U RU105907U1 (ru) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Тепловой узел для получения монокристаллических материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU105907U1 (ru) |
-
2010
- 2010-11-08 RU RU2010145387/05U patent/RU105907U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101323968B (zh) | 多元化合物红外晶体生长装置 | |
RU2010136201A (ru) | Устройство для выращивания монокристалла сапфира | |
CN102766901A (zh) | 实时可调温度梯度法生长大尺寸高温晶体的装置及方法 | |
CN206052206U (zh) | 一种蓝宝石单晶炉 | |
CN106029958B (zh) | 单晶硅制造装置 | |
CN105463571A (zh) | SiC单晶的制造方法 | |
CN100516318C (zh) | 一种自发成核生长溴化铊单晶方法 | |
RU105907U1 (ru) | Тепловой узел для получения монокристаллических материалов | |
CN101597796B (zh) | 硼酸钆锂晶体的晶体生长方法 | |
CN102787350B (zh) | 下降法生长500-1000mm长锗酸铋晶体的装置与方法 | |
RU2009136918A (ru) | СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕТОДОМ ОТФ Cd1-xZnxTe, ГДЕ 0≤x≤1, ДИАМЕТРОМ ДО 150 мм | |
CN109402724A (zh) | 一种非掺杂和Eu2+掺杂碘化锶晶体的定向区熔生长装置和方法 | |
CN102517629A (zh) | 一种快速准确寻找单晶引晶埚位的方法 | |
CN109306520A (zh) | 一种泡生法生长蓝宝石晶体装置及方法 | |
CN102912430A (zh) | 一种蓝宝石晶体生长设备及生长方法 | |
KR20150002700A (ko) | 유기 재료의 정제 장치 | |
CN110230089A (zh) | 一种基于提拉法的提高晶体利用率的生产方法 | |
CN106757306B (zh) | 用于制备大截面钨酸铅晶体的坩埚及晶体生长方法 | |
CN102234836B (zh) | 直拉硅单晶炉装置及硅单晶拉制方法 | |
CN116334744A (zh) | 一种晶体制备方法 | |
CN205329205U (zh) | 一种温场梯度竖直移动法制备片状单晶的装置 | |
CN101892514B (zh) | 硝酸钠单晶的坩埚下降法生长工艺 | |
CN104180925A (zh) | 一种位移测温法 | |
CN106801254B (zh) | 一种CsSrI3闪烁晶体的制备方法 | |
RU128618U1 (ru) | Устройство управления температурным полем при выращивании монокристаллов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121109 |