RU1382052C - Device for growing profiled crystals - Google Patents

Device for growing profiled crystals

Info

Publication number
RU1382052C
RU1382052C SU864069776A SU4069776A RU1382052C RU 1382052 C RU1382052 C RU 1382052C SU 864069776 A SU864069776 A SU 864069776A SU 4069776 A SU4069776 A SU 4069776A RU 1382052 C RU1382052 C RU 1382052C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crucible
crystals
crystal
main
formers
Prior art date
Application number
SU864069776A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.П. Андреев
Л.А. Литвинов
В.В. Пищик
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6496
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 Предприятие П/Я Р-6496 filed Critical Предприятие П/Я Р-6496
Priority to SU864069776A priority Critical patent/RU1382052C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1382052C publication Critical patent/RU1382052C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к области получени  монокристаллов выт гиванием из расплава с применением формообра- зователей и позвол ет улучшить качество кристаллов за счет уменьшени  асимметрии теплового пол . Устройство включает тигель с крышкой. В крышке закреплен пучок капилл роВс На его торце симметрично оси тигл  установлены основные формообразователи. По оси тигл  размещен лополнительный формообразователь, Его наружный контур повтор ет контуры основных формо- образователей на величину 0,6-0,7 их параметра в горизонтальном сечении . При выраи1Ивании кристаллов вместе с ними растет монокристаллический отражательный экран. Последний повышает температуру внутренней стенки издели , выравнивает тепловое поле по сечению кристалла. Изобретение обеспечивает уменьшение остаточных напр жений в кристалле в 1,5 раза, снижает плотность дислокации в 5 раза. Разностенность уменьшена в 3- раза. 8 ил., 1 табл,. С/ сThe invention relates to the field of producing single crystals by melt extrusion using molds and allows to improve the quality of crystals by reducing the asymmetry of the thermal field. The device includes a crucible with a lid. A capillary beam of roVC is fixed in the lid. On its end, the main formers are installed symmetrically to the crucible axis. A filler former is placed along the crucible axis. Its outer contour follows the contours of the main formers by a value of 0.6-0.7 of their parameter in a horizontal section. When crystals are grown, a single-crystal reflective screen grows with them. The latter increases the temperature of the inner wall of the product, aligns the thermal field along the cross section of the crystal. The invention provides a reduction of residual stresses in the crystal by 1.5 times, reduces the dislocation density by 5 times. Difference is reduced by 3 times. 8 ill., 1 tab. S / s

Description

Изобретение относитс  к области получени  монокристаллов путем выращивани  их из пленки расплава с применением формообразователей и может быть использовано на предпри ти х, выращиваюи1их профилированные кристаллы , например, на предпри ти х Мин- химпрома, Минэлектропрома, Министерства удобрений.The invention relates to the field of producing single crystals by growing them from a melt film using die formers and can be used in enterprises growing profiled crystals, for example, enterprises of the Ministry of Chemical Industry, Ministry of Electro Industry, and the Ministry of Fertilizers.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества кристаллов за счет уменьшени  асимметрии теплового пол .The aim of the invention is to improve the quality of crystals by reducing the asymmetry of the thermal field.

На фиг.1 показана схема устройства дл  группового выращивани  профилированных кристаллов методом Степанова; на фиг.2 - вид сверху на фиг И; на Лиг„3, , 5, 6, 7, 8 показаны конструкции дополнительных формообразователей .Figure 1 shows a diagram of a device for group growing shaped crystals by the Stepanov method; figure 2 is a top view of figure And; on League „3, 5, 6, 7, 8, the constructions of additional formers are shown.

Устройство включает тигель 1 с установленной на нем крышкой 2, в которой закреплен пучок капилл ров 3. На его торце симметрично тепловой и геометрической оси тигел  1 установлены основные формообразователи 4, По оси тигел  размещен дополнительный формообразователь S, Высота дополнительного формообразовател  5 меньше высоты основных формообразователей на (0,01-0,03) численного значени  радиального температурного градиента на фронте кристаллизации. Зазор между наружной поверхностьюThe device includes a crucible 1 with a lid 2 mounted on it, in which a bunch of capillaries 3 is fixed. On its end symmetrically to the thermal and geometric axis of the crucible 1, the main formers 4 are installed, along the axis of the crucible there is an additional former S, the height of the additional former 5 is less than the height of the main former by (0.01-0.03) the numerical value of the radial temperature gradient at the crystallization front. Clearance between the outer surface

о: ОС Кabout: OS K

с а кwith a to

основного формообразовател  и дополнительного 5 равен 2-5 мм.the main shaper and an additional 5 is 2-5 mm.

Устройство работает следующим об- разоМсThe device operates as follows

В тигель 1 через отверсти  в крышке . загружают сырье, Устройство помещают в установку дл  выращивани  кристаллов известной конструкции. В ростовой камере создают контролируемую среду и, повыша  температуру, расплавл ют сырье, Расплав по пучку капилл ров поднимаетс  к формообразо вател м, а затем, через их капилл рные каналы, в зону кристаллизацииInto crucible 1 through holes in the lid. raw materials are loaded; the device is placed in a crystal growth apparatus of known design. A controlled medium is created in the growth chamber and, increasing the temperature, the raw materials are melted. The melt rises to the molds through a bunch of capillaries, and then, through their capillary channels, into the crystallization zone

Затем к формообразовател м подвод т затравку Затравочный кристалл может быть любой формы, но должен перекрывать каждый формообразователь хот  бы в одной точке Затравку дово д т до соприкосновени  с основными наиболее высокими формообразовател - ми и оплавл ют ее до контакта с дополнительным более низким Формооб- разователем 5о Образовавшийс  расплав стекает по капилл рам в тигель Затем включают механизм подъема выт гивающего устройства (на чертеже 1 не показана) и начинают кристаллизацию При этом одновременно с основными издели ми, форма которых задаетс  основными формообразовател ми , растет монокристаллический отражательный экран, форма которого задаетс  дополнительным формообразователен 5о Отражательный экран повышает температуру внутренней стенки издели , выравнивает ее по сечению издели , тем самым улучшает качество издели  за счет снижени  термоупругих напр жений, повышени  однородности структуры кристаллов, уменьшени  разностенности трубчатых изделий..Then the seed crystal is fed to the former. The seed crystal can be of any shape, but each former must overlap at least at one point. The seed is brought into contact with the main highest former and molten to contact with an additional lower former. 5 ° The formed melt flows down through the capillaries into the crucible. Then, the lifting mechanism of the extrusion device is turned on (not shown in Figure 1) and crystallization begins. At the same time, along with the main products , the shape of which is determined by the main forming agents, a single-crystal reflective screen grows, the shape of which is specified by the additional shape-forming 5 °. The reflective screen increases the temperature of the inner wall of the product, aligns it with the cross section of the product, thereby improving the quality of the product by reducing thermoelastic stresses, increasing the uniformity of the crystal structure, reducing the difference in tubular products ..

Выращивание и охлаждение выращенных кристаллов ведут известным способом .The cultivation and cooling of the grown crystals is carried out in a known manner.

Пример К, Выращивание трех монокристаллических цилиндрических корундовых труб диаметром 8,8 мм с толщиной стенки 1 мм, длиной 980 мм (вариант установки формообразовател  фИГс 3)сExample K, Growing of three single-crystal cylindrical corundum pipes with a diameter of 8.8 mm with a wall thickness of 1 mm, a length of 980 mm (installation option of the former FIGS 3) with

Выращивание проводили на установке Кристалл-боб из молибденового тигл  диаметром 80 мм и высотой 100 мм. Радиальный температурный перепад по тиглю составл л 25°СоGrowth was carried out on a Crystal-bean plant from a molybdenum crucible with a diameter of 80 mm and a height of 100 mm. The crucible radial temperature difference was 25 ° C.

В тигель загружали окись алюмини  в виде отходов Вернейлевского произAlumina was charged into the crucible in the form of waste from Verneuil

водства Температуру тигл  доводили до 2050 С и после расплавлени  сырь  к формообразовател м подводили затравочный кристалл. Разность высот фор- мообразователей составл ла 0,25 мм, 0,01 величины численного значени  радиального температурного градиента . Дл  четкого затравлени  затравочный кристалл оплавл лс  на 0,5 мм. Рассто ние между наружной поверхностью основных формообразова- телей и поверхностью дополнительного формообразовател  составл ло 5 мм, а периметр охватывающей поверхности составл л 0,6 периметров основного формообразовател  в горизонтальном сечении и равн лс  Тб, мм.The temperature of the crucible was adjusted to 2050 ° C and, after the raw materials were melted, a seed crystal was fed to the former. The height difference between the former was 0.25 mm, 0.01 the numerical value of the radial temperature gradient. For clear etching, the seed crystal was melted by 0.5 mm. The distance between the outer surface of the main shapers and the surface of the additional shaper was 5 mm, and the perimeter of the female surface was 0.6 perimeters of the main shaper in horizontal section and was equal to Tb, mm.

После затравлени  выращивание проводили известным способом.After seeding, cultivation was carried out in a known manner.

В таблице приведены сопоставимые данные по качеству выращиваемых монокристаллических изделий из корунда с помощью предлагаемого устройства и устройства-прототипаThe table shows comparable data on the quality of grown single-crystal products from corundum using the proposed device and the prototype device

1 с Остаточное1 s Residual

напр жение,voltage

кг/мм2kg / mm2

2е Плотность одиночных дислокаций , СМ22nd Density of single dislocations, CM2

3с, Разностен- ность, мм3s, difference, mm

Потребл ема  мощность, кВт Power consumption, kW

4242

5.100 ,25.100, 2

30thirty

2,82,8

5 105 10

0,050.05

2727

Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что отличительные признаки предлагаемого технического решени  обеспечивают достижение поставленной цели - улучшени  качества изделий остаточные напр жени  меньше /vB 1,5 раза, плотность дислокаций 2-5 р аз, разностенность 3- раза„An analysis of the data in the table indicates that the distinguishing features of the proposed technical solution ensure the achievement of the goal - improving product quality, residual stresses less than / vB 1.5 times, dislocation density 2-5 times, difference 3 times

Кроме этого, предлагаемое устройство обеспечивает снижение потребл 51In addition, the proposed device provides a reduction in consumption 51

емой мощности и увеличивает инерционность всей системы, что повышает ее устойчивость при случайных возмущени х (изменении температуры, скорости выращивани  и т„п)„power and increases the inertia of the entire system, which increases its stability under random disturbances (changes in temperature, growing speed, etc.)

Claims (1)

Формула изобретени The claims Устройство дл  группового выращивани  профилированных кристаллов, включающее тигель дл  расплава с установленной на нем крышкой, в которой закреплена капилл рна  система и основные формообразователи, размещенГ ,.ПГ..бA device for group growing of shaped crystals, including a melt crucible with a lid mounted on it, in which the capillary system and the main formers are fixed, placed, .PG..b ные симметрично оси тигел  на торце капилл рной системы, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  качества кристаллов за счет уменьшени  асимметрии теплового пол , устройство снабжено дополнительным формообразователем, установленным по оси тигл  с зазором по отношению к 1Q основным формообразовател м, повтор ющим контур их наружной поверхности и имеющим периметр в горизонтальном сечении,равный 0,6-0,7 периметра основных формообразователей, и вЫсо- 15 ту, меньшую их высотыsymmetrically to the axis of the crucible at the end of the capillary system, characterized in that, in order to improve the quality of the crystals by reducing the asymmetry of the thermal field, the device is equipped with an additional die, installed along the axis of the crucible with a gap with respect to 1Q of the main formers, repeating their contour the outer surface and having a perimeter in horizontal section equal to 0.6-0.7 of the perimeter of the main formers, and a height of 15 smaller than their height ////////////////////// сригsrig фиг. 2FIG. 2 f(j&3f (j & 3 дзигбjigb
SU864069776A 1986-04-08 1986-04-08 Device for growing profiled crystals RU1382052C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864069776A RU1382052C (en) 1986-04-08 1986-04-08 Device for growing profiled crystals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864069776A RU1382052C (en) 1986-04-08 1986-04-08 Device for growing profiled crystals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1382052C true RU1382052C (en) 1993-01-07

Family

ID=21238544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864069776A RU1382052C (en) 1986-04-08 1986-04-08 Device for growing profiled crystals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1382052C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 395317, кл„ В 01 J 17/1В, 1976. Патент US N 3687633, кло В 01 J 17/18, 1972„ *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0992618B1 (en) Method of manufacturing compound semiconductor single crystal
CN101831696A (en) Silicon single crystal growth method
US5114528A (en) Edge-defined contact heater apparatus and method for floating zone crystal growth
RU1382052C (en) Device for growing profiled crystals
JPS5825078B2 (en) Single crystal manufacturing method
US3360405A (en) Apparatus and method of producing semiconductor rods by pulling the same from a melt
US3685973A (en) Method for crucible-free zone melting using a displaced heater
JP2010248003A (en) METHOD FOR PRODUCING SiC SINGLE CRYSTAL
JPS59203798A (en) Apparatus for preparing belt-shaped silicon crystal
GB1414202A (en) Method of manufacturing monocrystalline semiconductor bodies
JPS62167284A (en) Method and device for producing single crystal by bridgman technique
SU768052A1 (en) Method of growing monocrystals
SU1712473A1 (en) Apparatus for producing tubular crystals
GB1365724A (en) Methods of manufacturing single crystals of semiconductor mater ial
RU2324017C1 (en) Process to manufacture silicon hollow monocrystals
SU1009117A1 (en) Apparatus for growing profiled single crystals
JPS6136192A (en) Crucible for producing single crystal
JPH09309791A (en) Method for producing semiconducting single crystal
JPH01294592A (en) Growth of single crystal
JPH0475880B2 (en)
RU2230838C1 (en) Method of monocrystals growing from a melt
KR970007336B1 (en) Process for the preparation of single crystal for radioelectronics and piezotechnology
JPH0238558B2 (en) TANKETSUSHONOSEIZOHOHO
US3594132A (en) Method of crucible-free zone melting a crystalline rod with laterally displaced rod holders
JPH05124887A (en) Production of single crystal and device therefor