RU2599672C1 - Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof - Google Patents

Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2599672C1
RU2599672C1 RU2015150497/05A RU2015150497A RU2599672C1 RU 2599672 C1 RU2599672 C1 RU 2599672C1 RU 2015150497/05 A RU2015150497/05 A RU 2015150497/05A RU 2015150497 A RU2015150497 A RU 2015150497A RU 2599672 C1 RU2599672 C1 RU 2599672C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crucible
heater
melt
crystal
graphite
Prior art date
Application number
RU2015150497/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Александрович Морозов
Александр Кондратьевич Наумов
Александр Владимирович Ловчев
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ)
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ)
Priority to RU2015150497/05A priority Critical patent/RU2599672C1/en
Priority to EA201600427A priority patent/EA030006B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599672C1 publication Critical patent/RU2599672C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/08Downward pulling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/10Crucibles or containers for supporting the melt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14Heating of the melt or the crystallised materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/12Halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/60Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
    • C30B29/66Crystals of complex geometrical shape, e.g. tubes, cylinders

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of monocrystals of fluorides from melt for use in optics. Device for growing monocrystals of fluorides 10 from melt 9 by drawing down comprises crucible-heater 5 made from graphite in form of vertically installed hollow thin-walled cylinder, equipped in lower part with cover 6 made from graphite with a hole of an arbitrary shape, repeating required section of grown crystal 10, wherein cross section of hole in cover is not more than 1.5 mm, its length is 0.1-1.0 mm, cover 6 is detachable with possibility of repeated mounting-dismantling and crucible-heater 5 is equipped with electric lines 7, 8, made of refractory material, for example graphite.
EFFECT: invention enables to grow monocrystals of fluorides of high optical quality in form of fibres and rods with rectangular or round section with typical dimensions from 0,2 to 1,5 mm.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области химии, а именно - к технологии получения монокристаллов. Может быть использовано в промышленности для выращивания монокристаллов фторидов способом вытягивания из расплава вниз.The invention relates to the field of chemistry, namely to a technology for producing single crystals. It can be used in industry for growing fluoride single crystals by the method of drawing down from the melt.

Известно изобретение по патенту РФ №2215070 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА (ВАРИАНТЫ) И МОНОКРИСТАЛЛ (ВАРИАНТЫ).The invention is known according to the patent of the Russian Federation No. 2215070 "DEVICE FOR PRODUCING MONOCRYSTAL (OPTIONS), METHOD FOR PRODUCING MONOCRYSTAL (OPTIONS) AND MONOCRYSTAL (OPTIONS).

Сущность известного изобретения заключается в том, что устройство для получения монокристалла, предназначенное для выращивания кристалла путем установки тигля для плавления сырья в электрической печи, выдерживания тигля при температуре не ниже точки плавления сырья и вытягивания вниз с одновременным вращением затравочного кристалла в положении, при котором верхняя концевая часть затравочного кристалла приводится в контакт с расплавом сырья, который вытекает из небольшого отверстия, проделанного в нижней части тигля, отличающееся тем, что оно содержит средства загрузки порошкообразного сырья, предназначенные для введения порошкообразного сырья сверху в тигель, и расположенную до зоны расплава пластину, предназначенную для приема порошкообразного сырья из этих средств загрузки порошкообразного сырья с целью его плавления и для последующего введения расплава в часть тигля, собирающую расплав. Устройство для получения монокристалла, предназначенное для выращивания кристалла путем установки тигля для плавления сырья в электрическую печь, выдерживания тигля при температуре не ниже точки плавления сырья и вытягивания вниз с одновременным вращением затравочного кристалла в положении, при котором верхняя концевая часть затравочного кристалла приводится в контакт с расплавом сырья, который вытекает из небольшого отверстия, проделанного в нижней части тигля, отличающееся тем, что оно содержит камеру плавления сырья, предназначенную для плавления порошкообразного сырья с образованием расплава сырья, средства загрузки порошкообразного сырья, предназначенные для введения порошкообразного сырья в эту камеру плавления сырья, и средства введения расплава сырья, предназначенные для введения расплава сырья в тигель внутри камеры плавления сырья. Способ получения монокристалла, предназначенный для выращивания кристалла путем установки тигля для плавления сырья в электрическую печь, выдерживания тигля при температуре не ниже точки плавления сырья и вытягивания вниз с одновременным вращением затравочного кристалла в положении, при котором верхняя концевая часть затравочного кристалла приводится в контакт с расплавом сырья, вытекающего из небольшого отверстия в нижней части тигля, отличающийся тем, что выращивание кристалла осуществляют при непрерывной загрузке расплава сырья в тигель с целью поддержания количества расплава сырья, вытекающего из небольшого отверстия в нижней части тигля, существенно постоянным путем установки пластины, расположенной до зоны расплава, внутри электрической печи внутри тигля или над ним, загрузки порошкообразного сырья в соответствующем количестве каждый раз из бункера порошкообразного сырья вне электрической печи на расположенную до зоны расплава пластину через транспортную трубу таким образом, чтобы расплавить порошкообразное сырье на расположенной до зоны расплава пластине, и введения расплава в часть тигля, собирающую расплав. Способ получения монокристалла, предназначенный для выращивания кристалла путем установки тигля для плавления сырья в электрическую печь, выдерживания тигля при температуре не ниже точки плавления сырья и вытягивания вниз с одновременным вращением затравочного кристалла в положении, при котором верхняя концевая часть затравочного кристалла приводится в контакт с расплавом сырья, который вытекает из небольшого отверстия, проделанного в нижней части тигля, отличающийся тем, что рост кристалла осуществляют при непрерывной загрузке расплава сырья в тигель с целью поддержания количества расплава сырья, вытекающего из отверстия в нижней части тигля, существенно постоянным путем установки камеры плавления сырья над тиглем внутри электрической печи, загрузки порошкообразного сырья в соответствующем количестве каждый раз из бункера порошкообразного сырья вне электрической печи в камеру плавления сырья через транспортную трубу таким образом, чтобы расплавить порошкообразное сырье в камере плавления сырья, и последующего введения расплава в часть тигля, собирающую расплав. Монокристалл, имеющий инконгруэнтный состав расплава, отличающийся тем, что его диаметр составляет 3 см или более. Монокристалл ниобата лития, отличающийся тем, что он имеет диаметр 3 см или более, а компонентное отношение лития к общему количеству содержащихся в нем лития и ниобия составляет 48,5-50,0%. Монокристалл с инконгруэнтным составом расплава, полученный способом получения монокристалла по любому из пп. 8-13, при этом диаметр монокристалла составляет 3 см или более.The essence of the known invention lies in the fact that the device for producing a single crystal, intended for growing a crystal by installing a crucible for melting raw materials in an electric furnace, keeping the crucible at a temperature not lower than the melting point of the raw material and pulling down while rotating the seed crystal in a position at which the upper the end part of the seed crystal is brought into contact with the raw material melt, which flows from a small hole made in the lower part of the crucible, which differs in m, that it contains means for loading powdered raw materials intended for introducing powdered raw materials from above into the crucible, and a plate located upstream of the melt zone, for receiving powdered raw materials from these means for loading powdered raw materials with a view to its melting and for subsequent introduction of the melt into a part of the crucible, collecting melt. A device for producing a single crystal intended for growing a crystal by installing a crucible for melting raw materials in an electric furnace, holding the crucible at a temperature not lower than the melting point of the raw material and pulling down while rotating the seed crystal in a position in which the upper end part of the seed crystal is brought into contact with melt of raw materials, which flows from a small hole made in the lower part of the crucible, characterized in that it contains a melting chamber of the raw material, hydrochloric powdery raw material for melting to form a raw material melt, means the powdery raw materials intended for administration to the powdery raw material in the raw material melting chamber, and means for introducing the raw material melt, for administration to the raw material melt in a crucible inside the raw material melting chamber. A method of producing a single crystal, intended for growing a crystal by installing a crucible for melting raw materials in an electric furnace, keeping the crucible at a temperature not lower than the melting point of the raw material and drawing down while rotating the seed crystal in a position in which the upper end part of the seed crystal is brought into contact with the melt raw material flowing from a small hole in the bottom of the crucible, characterized in that the crystal is grown with continuous loading of the raw material melt into the crucible in order to maintain the amount of raw material melt flowing from a small hole in the bottom of the crucible, by substantially constant by installing a plate located before the melt zone, inside or above the crucible, loading powdered raw materials in the appropriate amount each time from the powder raw material bin outside the electric furnace, to a plate located before the melt zone through the transport pipe in such a way as to melt the powdered raw materials on the plaz located before the melt zone ine and introducing the melt into a portion of the crucible melt-collecting. A method of producing a single crystal, intended for growing a crystal by installing a crucible for melting raw materials in an electric furnace, keeping the crucible at a temperature not lower than the melting point of the raw material and drawing down while rotating the seed crystal in a position in which the upper end part of the seed crystal is brought into contact with the melt raw material that flows from a small hole made in the bottom of the crucible, characterized in that the crystal growth is carried out with continuous loading of races raw material melt into the crucible in order to maintain the amount of raw material melt flowing from the hole in the bottom of the crucible, by substantially constant by installing a raw material melting chamber above the crucible inside the electric furnace, loading powdered raw materials in the appropriate amount each time from the powder raw material bin outside the electric furnace into the melting chamber raw materials through the transport pipe so as to melt the powdered raw materials in the melting chamber of the raw materials, and the subsequent introduction of the melt into the part of the crucible collecting Av. A single crystal having an incongruent melt composition, characterized in that its diameter is 3 cm or more. A single crystal of lithium niobate, characterized in that it has a diameter of 3 cm or more, and the component ratio of lithium to the total amount of lithium and niobium contained in it is 48.5-50.0%. A single crystal with an incongruent melt composition obtained by the method for producing a single crystal according to any one of paragraphs. 8-13, while the diameter of the single crystal is 3 cm or more.

Недостатками известного технического решения является использование в устройстве дорогостоящих материалов, в основном платины и иридия, и применение опосредованного нагрева тигля индукционным методом, что приводит к снижению КПД устройства.The disadvantages of the known technical solution is the use of expensive materials in the device, mainly platinum and iridium, and the use of indirect heating of the crucible by the induction method, which reduces the efficiency of the device.

При этом высокая степень агрегации расплава фторидов по отношению к материалам тигля (платина, иридий) приводит к тому, что вытягиваемый вниз расплав фторидов начинает кристаллизоваться в собственно отверстии тигля, что может привести либо к излому выращиваемого кристалла, либо к деформации или поломке самого тигля. Для обеспечения поддержания зоны кристаллизации на требуемом уровне (примерно 1-2 мм ниже наружной поверхности дна тигля) требуется точное поддержание температуры расплава, что приводит к неоправданному усложнению процесса поддержания температурного режима в процессе выращивания кристалла (в способе) и, как следствие, к низкой технологичности способа и к низкому качеству выращиваемых кристаллов.At the same time, a high degree of aggregation of the fluoride melt with respect to crucible materials (platinum, iridium) leads to the fact that the fluoride melt pulled down begins to crystallize in the crucible hole itself, which can lead to a fracture of the grown crystal or to deformation or breakage of the crucible itself. To ensure that the crystallization zone is maintained at the required level (about 1-2 mm below the outer surface of the crucible bottom), accurate maintenance of the melt temperature is required, which leads to unjustified complication of the process of maintaining the temperature regime during crystal growth (in the method) and, as a result, to low the manufacturability of the method and the low quality of the grown crystals.

Кроме того, при реализации известного технического решения имеются проблемы высокой стоимости и низкой надежности системы подвода тока высокой частоты к индуктору нагревателя. Кроме указанного, происходит ужесточение требований к материалам и конструкции вакуумируемой камеры ростовой печи и вводу электрических подводов, связанные с использованием индуктора в качестве нагревателя.In addition, when implementing the known technical solution, there are problems of high cost and low reliability of the system for supplying high frequency current to the heater inductor. In addition to the above, there is a tightening of requirements for the materials and design of the evacuated chamber of the growth furnace and the introduction of electrical leads associated with the use of an inductor as a heater.

Известен способ выращивания монокристаллов LiF методом микровытягивания вниз, описанный в статье [Growth and characterization of LiF single-crystal fibers by the micro-pulling-down method/ A.M.E. Santo, B.M. Epelbaum, S.P. Morato, N.D. Vieira Jr., S.L. Baldochi// Journal of Crystal Growth, 2004, V.270, I.1-2, pp.121-123]. Сущностью известного технического решения является то, что в герметичной камере, в которой с особой тщательностью поддерживается определенный состав атмосферы, устанавливается специально сконструированный нагреватель-лодочка, изготовленный из платины, который одновременно выполняет роль тигля для сырья. Нагрев осуществлялся резистивным методом до температуры чуть выше температуры плавления сырья. В качестве сырья используется порошок LiF высокой чистоты. Ниже основного нагревателя располагается дополнительный нагреватель, используемый для подогрева уже вытянутого кристалла, с целью предотвращения его от растрескивания в результате резкого перепада температур. Известным способом был выращен ряд кристаллов LiF диаметром от 0,5 до 0,8 мм длиной до 100 мм.A known method of growing LiF single crystals by micro-pulling down is described in [Growth and characterization of LiF single-crystal fibers by the micro-pulling-down method / A.M.E. Santo, B.M. Epelbaum, S.P. Morato, N.D. Vieira Jr., S.L. Baldochi // Journal of Crystal Growth, 2004, V.270, I.1-2, pp. 121-123]. The essence of the known technical solution is that in a sealed chamber, in which a particular composition of the atmosphere is maintained with particular care, a specially designed heater-boat made of platinum is installed, which simultaneously acts as a crucible for raw materials. Heating was carried out by the resistive method to a temperature slightly above the melting point of the raw material. As raw materials, LiF powder of high purity is used. Below the main heater is an additional heater used to heat an already elongated crystal, in order to prevent it from cracking as a result of a sharp temperature difference. In a known manner, a number of LiF crystals were grown with a diameter of from 0.5 to 0.8 mm and a length of up to 100 mm.

Недостатками известного технического решения является использование прямого нагрева тигля с применением платины в качестве материала нагревателя-лодочки.The disadvantages of the known technical solution is the use of direct heating of the crucible using platinum as the material of the heater boat.

Такой способ нагрева, безусловно, более эффективен, чем опосредованный индукционный, а нагреватель (устройство) более прост в изготовлении, однако при этом обладает рядом недостатков.This method of heating, of course, is more effective than indirect induction, and the heater (device) is easier to manufacture, however, it has several disadvantages.

Во-первых - это высокая стоимость платины. Во-вторых - высокая степень агрегации расплава фторидов по отношению к данному материалу, что совместно с малой толщиной нагревателя приводит к высокому шансу механической поломки нагревателя при вытягивании из него кристалла фторида. Кристаллизация может затронуть расплав, соприкасающийся с самим тиглем, при приближении границы расплава вплотную к нагревателю-лодочке (для данного способа она должна быть ниже отверстия нагревателя примерно на 1-2 мм) за счет неправильного контроля температуры последнего. Тогда вытягивающийся кристалл потянет за собой нагреватель, который либо значительно деформируется, либо сломается. Оба варианта подразумевают практически абсолютную невозможность повторного использования этого нагревателя. Кроме того, высокая смачиваемость платины расплавами фторидов приводит к тому, что формообразование кристалла повторяет форму нижней части (дна) тигля и требует особо тщательного контроля фронта кристаллизации в процессе вытягивания кристалла, путем тщательного подбора и поддержания скорости вытягивания образца кристалла и температуры нагревателя. Выбранная форма нагревателя, представляющая собой горизонтальную лодочку, требует внести в данный способ дополнительный шаг добавки сырья в тигель, который будет сопровождаться либо полной остановкой процесса с его последующим перезапуском, либо вводом дополнительных элементов внутрь ростовой камеры, что также усложнит реализацию этого способа. Кроме того, неоднократно было доказано, что при толщине монокристалла менее 2 мм при резком охлаждении он не растрескивается, при условии, что он не содержит поликристалличной фазы. Таким образом, по мнению заявителя, дополнительный нижний нагреватель в данном случае является избыточным и, соответственно, известный способ содержит лишний модуль поддержания температуры дополнительного нагревателя.Firstly, the high cost of platinum. Secondly, a high degree of aggregation of the fluoride melt with respect to this material, which together with the small thickness of the heater leads to a high chance of mechanical damage to the heater when the fluoride crystal is pulled out of it. Crystallization can affect the melt in contact with the crucible itself, when the melt boundary approaches close to the boat heater (for this method, it should be about 1-2 mm lower than the heater hole) due to incorrect control of the temperature of the latter. Then the elongated crystal will pull the heater along, which will either deform significantly or break. Both options imply the almost absolute impossibility of reusing this heater. In addition, the high wettability of platinum by fluoride melts leads to the fact that the crystal shaping follows the shape of the lower part (bottom) of the crucible and requires especially careful control of the crystallization front during the crystal drawing process, by careful selection and maintenance of the crystal sample drawing speed and heater temperature. The selected form of the heater, which is a horizontal boat, requires an additional step of adding raw materials to the crucible in this method, which will be accompanied either by a complete stop of the process with its subsequent restart, or by the introduction of additional elements inside the growth chamber, which will also complicate the implementation of this method. In addition, it has been repeatedly proved that, with a single crystal thickness of less than 2 mm, it does not crack under sharp cooling, provided that it does not contain a polycrystalline phase. Thus, according to the applicant, the additional lower heater in this case is redundant and, accordingly, the known method comprises an extra module for maintaining the temperature of the additional heater.

Наиболее близким по наибольшему количеству совпадающих признаков и достигаемому техническому результату к заявляемому техническому решению, выбранному заявителем в качестве прототипа, является техническое решение по патенту US №7413606 «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ ФТОРИДОВ», сущность заключается в способе получения монокристалла фторида вытягиванием монокристалла из тигля, оснащенного отверстием произвольной формы в его нижней части, с размещенным в нем расплавом сырьевого материала фторида, методом вытягивания вниз.The closest in the largest number of matching features and the technical result to the claimed technical solution, chosen by the applicant as a prototype, is the technical solution according to US patent No. 7413606 "METHOD FOR PRODUCING FLUORIDE CRYSTALS", the essence lies in the method of producing a fluoride single crystal by pulling a single crystal from a crucible, a hole of arbitrary shape in its lower part, with the molten fluoride raw material placed in it, by pulling down.

Более полно сущность заключается в том, что в герметичную камеру, в которой тщательно поддерживался определенный состав атмосферы, внутрь нагревателя устанавливается платиновый тигель с сырьем. Далее осуществляется нагрев тигля индуктивным методом до температуры плавления сырья с последующим поддержанием температуры сырья чуть выше точки плавления. Во время роста кристалл вытягивается из расплава вниз, через отверстие в дне тигля. Вытягиваемый кристалл подогревается дополнительным нагревателем, расположенным под основным. Дополнительная теплоизоляция тигля осуществляется посредством теплоизолирующего(х) экрана(ов), выполненного(ых) из теплоизолирующего(х) радиопрозрачного(х) материала(ов), расположенного(ых) между нагревателем и тиглем.More fully, the essence lies in the fact that in a sealed chamber, in which a certain composition of the atmosphere was carefully maintained, a platinum crucible with raw materials is installed inside the heater. Next, the crucible is heated inductively to the melting temperature of the raw material, followed by maintaining the temperature of the raw material slightly above the melting point. During growth, the crystal is pulled down from the melt through a hole in the bottom of the crucible. The drawn crystal is heated by an additional heater located under the main one. Additional thermal insulation of the crucible is carried out by means of a heat-insulating (x) screen (s) made of heat-insulating (x) radiolucent (x) material (s) located (s) between the heater and the crucible.

Недостатками прототипа являются использование опосредованного нагрева тигля индукционным методом из-за чего, при реализации прототипа, имеются проблемы снижения КПД устройства, высокой стоимости и низкой надежности системы подвода тока высокой частоты к индуктору нагревателя. Кроме указанного, происходит ужесточение требований к материалам и конструкции вакуумируемой камеры ростовой печи и вводу электрических контактов, связанные с использованием индуктора в качестве нагревателя, что сказывается на снижении качества выращиваемого кристалла. Кроме этого, недостатком является использование тигля, изготовленного из дорогостоящих материалов, в основном платины и иридия, что является существенным ограничением для производства кристаллов в промышленных масштабах.The disadvantages of the prototype are the use of indirect heating of the crucible by the induction method due to which, when implementing the prototype, there are problems of reducing the efficiency of the device, the high cost and low reliability of the system for supplying high frequency current to the heater inductor. In addition to this, there is a tightening of requirements for the materials and design of the evacuated chamber of a growth furnace and the introduction of electrical contacts associated with the use of an inductor as a heater, which affects the quality of the grown crystal. In addition, the disadvantage is the use of a crucible made of expensive materials, mainly platinum and iridium, which is a significant limitation for the production of crystals on an industrial scale.

При этом высокая степень агрегации расплава фторидов по отношению к материалам тигля (платина, иридий) приводит к тому, что вытягиваемый вниз расплав фторидов начинает кристаллизоваться в собственно отверстии тигля, что может привести либо к излому выращиваемого кристалла, либо к деформации или поломке самого тигля. Для обеспечения поддержания зоны кристаллизации на требуемом уровне (примерно 1-2 мм ниже наружной поверхности дна тигля) требуется точное поддержание температуры расплава, что приводит к неоправданному усложнению процесса поддержания температурного режима в процессе выращивания кристалла и, как следствие, к низкой технологичности прототипа и к низкому качеству выращиваемых кристаллов.At the same time, a high degree of aggregation of the fluoride melt with respect to crucible materials (platinum, iridium) leads to the fact that the fluoride melt pulled down begins to crystallize in the crucible hole itself, which can lead to a fracture of the grown crystal or to deformation or breakage of the crucible itself. To ensure that the crystallization zone is maintained at the required level (about 1-2 mm below the outer surface of the crucible bottom), accurate maintenance of the melt temperature is required, which leads to an unjustified complication of the process of maintaining the temperature regime during crystal growth and, as a result, to the low processability of the prototype and low quality grown crystals.

Кроме того, для увеличения КПД процесса нагрева и повышения стабильности процесса поддержания температуры в прототипе между нагревателем и тиглем располагаются указанные выше теплоизолирующие, прозрачные в диапазоне радиоволн индуктора экраны. При этом теплоизолирующие экраны должны быть, кроме указанного, стойкими к фтористой атмосфере и не являться источником примесей во время процесса роста. Все вышеуказанное существенно ограничивает круг применяемых материалов, возможных к использованию для реализации известного технического решения.In addition, to increase the efficiency of the heating process and increase the stability of the process of maintaining the temperature in the prototype between the heater and the crucible are the above heat-insulating, transparent screens in the range of the radio waves of the inductor. In this case, heat-insulating screens should be, in addition to the specified, resistant to fluoride atmosphere and not be a source of impurities during the growth process. All of the above significantly limits the range of materials used that can be used to implement a well-known technical solution.

Целью заявленного технического решения является устранение недостатков прототипа, а именно:The purpose of the claimed technical solution is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely:

- увеличение общего КПД ростового процесса;- an increase in the overall efficiency of the growth process;

- снижение стоимости изготовления компонентов для представленного технического решения;- reducing the cost of manufacturing components for the presented technical solution;

- увеличение технологичности;- an increase in manufacturability;

- повышение качества выращиваемых кристаллов.- improving the quality of the grown crystals.

Кроме указанного, заявленное техническое решение обеспечивает реализацию дополнительных целей, а именно:In addition to the specified, the claimed technical solution provides the implementation of additional goals, namely:

- уменьшение потребления электроэнергии в расчете на цикл роста;- decrease in electricity consumption per growth cycle;

- упрощение схемы питания нагревателя;- simplification of the heater power circuit;

- улучшение безопасности рабочего персонала, задействованного в обслуживании.- improving the safety of the personnel involved in the maintenance.

Сущность заявленного технического решения заключается в том, что устройство для выращивания монокристаллов фторидов из расплава вытягиванием вниз, включающее нагреватель и тигель с калиброванным отверстием, размещенным в его нижней части, характеризуется тем, что тигель является одновременно нагревателем и выполнен из графита в форме вертикально установленного полого тонкостенного цилиндра, оснащенного в нижней части крышкой из графита с отверстием произвольной формы, повторяющей требуемое сечение выращиваемого кристалла, при этом поперечное сечение отверстия в крышке не превышает 1,5 мм, его длина составляет 0,1-1,0 мм, крышка выполнена съемной с обеспечением возможности неоднократного монтажа-демонтажа, а тигель-нагреватель снабжен электрическими подводами, выполненными из тугоплавкого материала. Устройство по п. 1, характеризуется тем, что электрические подводы к тиглю-нагревателю выполнены из графита.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the device for growing single crystals of fluoride from the melt by pulling down, including a heater and a crucible with a calibrated hole located in its lower part, is characterized in that the crucible is a heater and is made of graphite in the form of a vertically mounted hollow a thin-walled cylinder equipped with a graphite lid in the lower part with an arbitrary-shaped hole that repeats the desired section of the grown crystal, while the cross section of the hole in the lid does not exceed 1.5 mm, its length is 0.1-1.0 mm, the lid is removable to allow for repeated installation and dismantling, and the crucible heater is equipped with electrical leads made of refractory material. The device according to claim 1, characterized in that the electrical leads to the crucible heater are made of graphite.

Заявленное техническое решение поясняется Фиг. 1-7, которые являются иллюстрирующими материалами наиболее эффективного выполнения реализации заявленного устройства (вариант), реализованного в лаборатории заявителя, и не ограничивают иных вариантов исполнения.The claimed technical solution is illustrated in FIG. 1-7, which are illustrative materials of the most effective implementation of the claimed device (option), implemented in the laboratory of the applicant, and do not limit other options.

На Фиг. 1 показан общий вид устройства для выращивания кристаллов заявленным способом вытягивания из расплава вниз в контролируемой атмосфере, где 1 - вакуумируемая камера ростовой печи; 2 - тоководы; 3 - экраны нагревателя; 4 - гайки крепления электрических подводов к тоководам; 5 - графитовый полый цилиндр тигля-нагревателя; 6 - графитовая крышка с отверстием; 7, 8 - электрические подводы тигля-нагревателя; 9 - расплав; 10 - выращенный кристалл.In FIG. 1 shows a General view of a device for growing crystals of the claimed method of drawing from the melt down in a controlled atmosphere, where 1 is a vacuum chamber of a growth furnace; 2 - current leads; 3 - heater screens; 4 - nuts for attaching electrical leads to current leads; 5 - graphite hollow cylinder of the crucible heater; 6 - graphite cover with a hole; 7, 8 - electric leads of the crucible heater; 9 - melt; 10 - grown crystal.

На Фиг. 2 показан общий вид тигля-нагревателя с электрическими подводами.In FIG. 2 shows a general view of an electric crucible heater.

На Фиг. 3 показан продольный разрез тигля-нагревателя, где 5 - графитовый цилиндр длины L, диаметра D, с толщиной стенок b; 6 - графитовая крышка с отверстием; 7, 8 - электрические подводы тигля-нагревателя.In FIG. 3 shows a longitudinal section of a crucible heater, where 5 is a graphite cylinder of length L, diameter D, with wall thickness b; 6 - graphite cover with a hole; 7, 8 - electric leads of the crucible heater.

На Фиг. 4 показано промоделированное распределение температуры по поверхности тигля-нагревателя, шкала температур указана в Кельвинах. Размеры тигля-нагревателя: L=70 мм, D=10 мм, b=1 мм.In FIG. Figure 4 shows the simulated temperature distribution over the surface of the crucible heater; the temperature scale is indicated in Kelvin. The dimensions of the crucible heater: L = 70 mm, D = 10 mm, b = 1 mm.

На Фиг. 5 приведены промоделированные графики зависимости температуры графитового тигля-нагревателя вдоль вертикальной оси от координаты на этой оси, при длине (L) тела тигля-нагревателя: 1-20 мм, 2-30 мм, 3-40 мм, 4-50 мм, 5-60 мм, 6 - 70 мм.In FIG. Figure 5 shows the simulated graphs of the temperature dependence of the graphite crucible heater along the vertical axis on the coordinate on this axis, with the length (L) of the body of the crucible heater: 1-20 mm, 2-30 mm, 3-40 mm, 4-50 mm, 5 -60 mm, 6 - 70 mm.

На Фиг. 6 приведена фотография экспериментального устройства, на котором реализовано заявленное техническое решение (фотография процесса выращивания кристалла LiYF4:Pr3+).In FIG. 6 is a photograph of an experimental device that implements the claimed technical solution (photograph of the process of growing a LiYF 4 : Pr 3+ crystal).

На Фиг. 7 представлены фотографии кристаллов фторидов, выращенных заявленным способом, на фоне линейки с ценой деления 1,0 мм, где:In FIG. 7 presents photographs of fluoride crystals grown by the claimed method, against the background of a line with a division price of 1.0 mm, where:

1 - кристалл LiCaAlF6 круглого сечения диаметром 1,0 мм, длиной 80,0 мм;1 - crystal LiCaAlF 6 round cross section with a diameter of 1.0 mm, a length of 80.0 mm;

2 - кристалл LiYF4:Pr3+ круглого сечения диаметром 1,2 мм, длиной 28,0 мм;2 - crystal LiYF 4 : Pr 3+ circular cross section with a diameter of 1.2 mm, a length of 28.0 mm;

3 - кристалл BaMgF4 круглого сечения диаметром 1,0 мм, длиной 30,0 мм;3 - BaMgF 4 crystal of circular cross section with a diameter of 1.0 mm, a length of 30.0 mm;

4 - кристалл BaY2F8:Pr3+, Nd3+ круглого сечения диаметром 1,0 мм, длиной 36,0 мм;4 - crystal BaY 2 F 8 : Pr 3+ , Nd 3+ round cross section with a diameter of 1.0 mm, a length of 36.0 mm;

5 - кристалл LiF прямоугольного сечения 4,0×1,5 мм2, длиной 80,0 мм.5 - rectangular LiF crystal 4.0 × 1.5 mm 2 , length 80.0 mm.

Поставленные цели достигают тем, что в заявленном техническом решении нагрев шихты осуществляют посредством графитового тигля особой конструкции, одновременно выполняющего роль резистивного нагревателя прямого нагрева. Так как в качестве материала для тигля-нагревателя используют графит, который практически не смачивается расплавами фторидов, то форма вытягиваемых кристаллов повторяет форму отверстия в дне тигля-нагревателя. За счет этого в заявленном техническом решении упрощается процесс поддержания температуры расплава на необходимом уровне и резко снижаются требования к контролю зоны роста, которая в данном случае может находиться как на расстоянии 1-2 мм ниже отверстия в дне тигля-нагревателя, так и в самом отверстии в дне тигля-нагревателя, то есть точность поддержания скорости вытягивания кристалла становится менее критичной величиной. Графит выдерживает нагрев до температур, необходимых для выращивания кристаллов фторидов (1500°C), обладает низкой химической реакционной способностью, а также легко обрабатывается. Кроме того, стоимость графита много ниже стоимости платины, которая используется в приведенных аналогах.The goals are achieved by the fact that in the claimed technical solution, the charge is heated by means of a graphite crucible of a special design, which at the same time acts as a direct-heating resistive heater. Since graphite, which is practically not wetted by fluoride melts, is used as the material for the crucible-heater, the shape of the drawn crystals follows the shape of the hole in the bottom of the crucible-heater. Due to this, the claimed technical solution simplifies the process of maintaining the melt temperature at the required level and sharply reduces the requirements for controlling the growth zone, which in this case can be both 1-2 mm below the hole in the bottom of the crucible heater, and in the hole itself in the bottom of the crucible heater, that is, the accuracy of maintaining the speed of drawing the crystal becomes less critical. Graphite withstands heating to temperatures necessary for growing fluoride crystals (1500 ° C), has a low chemical reactivity, and is also easy to process. In addition, the cost of graphite is much lower than the cost of platinum, which is used in the above analogues.

Заявленный тигель-нагреватель выполнен в виде полого цилиндра. Он устанавливается вертикально в вакуумируемой камере, в которой возможно поддержание либо высокого вакуума, либо инертного состава атмосферы.The claimed crucible heater is made in the form of a hollow cylinder. It is installed vertically in an evacuated chamber, in which it is possible to maintain either a high vacuum or an inert composition of the atmosphere.

Заявленная конструкция нагревателя позволяет получить высокий КПД в процессе выращивания монокристаллов фторидов, в отличие от первого аналога и прототипа, а также осуществить загрузку любого необходимого количества шихты исходных компонентов кристалла, в отличие от второго аналога. Заявленный тигель-нагреватель имеет в нижней части сменную графитовую крышку с отверстием произвольной формы и размеров, необходимых для задания требуемой формы сечения и размеров выращиваемого кристалла. При этом поперечное сечение отверстия в крышке не превышает 1,5 мм, а протяженность отверстия равняется толщине крышки в месте его расположения и имеет длину порядка 0,1-1,0 мм. Приведенная особенность обеспечивает удешевление применяемых расходных компонентов для реализации заявленного технического решения и позволяет (кроме указанного) проводить быструю и легкую замену одного небольшого элемента (крышки) тигля-нагревателя для получения требуемого профиля кристалла перед запуском следующего цикла роста кристаллов. В отличие от первого аналога и прототипа для процесса нагрева используется либо постоянный ток, либо переменный ток низкой частоты (50-60 Гц). Напряжение на нагревателе составляет, как правило, единицы вольт. Низкая рабочая частота и напряжение питания нагревателя позволяют использовать для его обеспечения и регулировки дешевое и надежное оборудование и отвечают требованиям к безопасности рабочего персонала на производстве. Вокруг тигля-нагревателя располагаются температурные экраны из молибдена, т.к. молибден, как металл, хорошо отражает тепловое излучение и пропускает радиоизлучение. Таким образом, экран одновременно: обеспечивает создание достаточной температуры плавления, слабо агрегирует на поверхности сторонние примеси и при малой толщине обладает достаточной прочностью. Это позволяет дополнительно увеличить общий КПД процесса роста, что не представляется возможным реализовать во втором аналоге, т.к. в нем нельзя использовать экраны, а также указанное (как следствие) позволяет снизить стоимость экранов и повысить их эффективность по сравнению с первым аналогом и прототипом, в которых также не представляется возможным использовать экраны из металла.The claimed design of the heater allows to obtain high efficiency in the process of growing single crystals of fluoride, in contrast to the first analogue and prototype, as well as to load any required amount of charge of the initial components of the crystal, in contrast to the second analogue. The claimed crucible heater has in the lower part a removable graphite cover with an aperture of arbitrary shape and size, necessary to set the desired section shape and size of the grown crystal. In this case, the cross section of the hole in the lid does not exceed 1.5 mm, and the length of the hole is equal to the thickness of the lid at its location and has a length of about 0.1-1.0 mm. The given feature provides the cost reduction of the consumables used to implement the claimed technical solution and allows (in addition to the indicated) quick and easy replacement of one small element (cover) of the crucible-heater to obtain the desired crystal profile before starting the next crystal growth cycle. Unlike the first analogue and prototype, either direct current or low frequency alternating current (50-60 Hz) is used for the heating process. The voltage on the heater is usually a few volts. The low operating frequency and supply voltage of the heater make it possible to use cheap and reliable equipment to ensure and regulate it and meet the requirements for the safety of workers in production. Around the crucible heater are temperature screens made of molybdenum, because Molybdenum, like a metal, reflects thermal radiation well and transmits radio emission. Thus, the screen at the same time: ensures the creation of a sufficient melting temperature, weakly aggregates external impurities on the surface, and at a small thickness has sufficient strength. This allows you to further increase the overall efficiency of the growth process, which is not possible to implement in the second analogue, because screens cannot be used in it, and also the indicated (as a result) allows to reduce the cost of screens and increase their efficiency in comparison with the first analogue and prototype, in which it is also not possible to use screens made of metal.

Более детальное описание и пояснение заявленного технического решения представлено заявителем далее, на примере выращивания монокристалла LiYF4:Pr3+. В тигель-нагреватель 5 (Фиг. 1), установленный внутри камеры ростовой печи 1, засыпают порошки фторидов высокой чистоты LiF, YF3 и PrF3 9, проводят вакуумирование камеры ростовой печи до давления ниже 10-4 мм рт. ст., в камеру напускают газовую смесь CF4+Ar, в соотношении 3/7, тигель-нагреватель разогревают до температуры выше температуры плавления шихты на 10°С, температуру поддерживают на протяжении всего процесса роста кристалла. Кристалл 10 вытягивают методом micro-pulling-done crystal growth (выращивание кристаллов методом микровытягивания вниз) из расплава 9 со скоростью около 20 мм/час. Данная скорость, индивидуальная для каждого состава кристалла и зависящая от его теплофизических свойств, была выбрана эмпирическим путем в качестве оптимума, т.к. при уменьшении скорости увеличивается время процесса роста кристалла, а при увеличении скорости - снижается качество выращенного кристалла. В результате реализации указанных действий посредством заявленного технического решения заявителем выращен монокристалл LiYF4:Pr3+, длиной 150 мм, диаметром 1,2 мм, внешний вид которого представлен под цифрой 2 на Фиг. 7A more detailed description and explanation of the claimed technical solution is presented by the applicant further on the example of growing a single crystal LiYF 4 : Pr 3+ . High-purity fluorides powders LiF, YF 3 and PrF 3 9 are poured into the crucible heater 5 (Fig. 1), installed inside the chamber of the growth furnace 1, vacuum chamber of the growth furnace is vacuumized to a pressure below 10 -4 mm Hg. Art., the gas mixture CF 4 + Ar is poured into the chamber, in a ratio of 3/7, the crucible heater is heated to a temperature above the melting point of the mixture by 10 ° C, the temperature is maintained throughout the entire crystal growth process. Crystal 10 is pulled by micro-pulling-done crystal growth (growing crystals by micro-pulling down) from melt 9 at a speed of about 20 mm / hour. This speed, individual for each composition of the crystal and depending on its thermophysical properties, was empirically chosen as the optimum, since with a decrease in speed, the time of the crystal growth process increases, and with an increase in speed, the quality of the grown crystal decreases. As a result of the implementation of these actions by the claimed technical solution, the applicant has grown a single crystal LiYF 4 : Pr 3+ , length 150 mm, diameter 1.2 mm, the appearance of which is shown under the number 2 in FIG. 7

При этом следует обратить внимание на то, что распределение температуры по тиглю-нагревателю определяют экспериментально, причем оно (распределение температур) зависит от соотношения длины L, диаметра D и толщины стенок b.It should be noted that the temperature distribution over the crucible heater is determined experimentally, moreover, it (temperature distribution) depends on the ratio of length L, diameter D and wall thickness b.

На Фиг. 4 представлено промоделированное заявителем в эксперименте распределение температуры по длине тигля-нагревателя, In FIG. 4 shows the temperature distribution simulated by the applicant in the experiment along the length of the crucible heater,

На Фиг. 6 представлена фотография реально работающего тигля-нагревателя L=70 мм, D=10 мм, b=1 мм.In FIG. Figure 6 shows a photograph of a really working crucible-heater L = 70 mm, D = 10 mm, b = 1 mm.

На Фиг. 5 - представлены графики зависимости температуры промоделированного графитового тигля-нагревателя вдоль вертикальной его оси в зависимости от координаты на этой оси, при варьировании длины (L) тела тигля-нагревателя от 20 до 70 мм с шагом 10 мм. Вытягивание кристалла из расплава осуществляется через отверстие специальной формы в крышке 6. Поперечное сечение d этого отверстия не превышает 1.5 мм.In FIG. 5 - graphs of the temperature dependence of the simulated graphite crucible-heater along its vertical axis depending on the coordinate on this axis are presented, with the length (L) of the body of the crucible-heater varying from 20 to 70 mm in 10 mm increments. The crystal is pulled out of the melt through a hole of a special shape in the lid 6. The cross section d of this hole does not exceed 1.5 mm.

В качестве примера реализуемости описанного способа на Фиг. 7 приведены фотографии ряда кристаллов фторидов, выращенных с применением заявленного технического решения на лабораторном образце ростовой печи. Представленные фото иллюстрируют возможность реализации заявленного технического решения в промышленности и его полезность в качестве доступного решения для выращивания монокристаллов фторидов высокого оптического качества в виде волокон и стержней прямоугольного или круглого сечения с типичными размерами от 0.2 до 1.5 мм.As an example of the feasibility of the described method in FIG. 7 shows photographs of a number of fluoride crystals grown using the claimed technical solution on a laboratory sample of a growth furnace. The presented photos illustrate the feasibility of implementing the claimed technical solution in industry and its usefulness as an affordable solution for growing high optical quality fluoride single crystals in the form of fibers and rods of rectangular or circular cross section with typical sizes from 0.2 to 1.5 mm.

Заявленное техническое решение удовлетворяет критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как из исследованного уровня техники заявителем не выявлено техническое решение, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The claimed technical solution meets the criterion of "novelty" presented to the invention, since the applicant has not identified a technical solution from the investigated prior art that has the characteristics that are identical to all the features listed in the claims, including the purpose of the application.

Заявленное техническое решение удовлетворяет критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку из исследованного уровня техники заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного технического решения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанные технические результаты.The claimed technical solution satisfies the criterion of "inventive step" for inventions, since the applicant has not identified technical solutions from the studied prior art that have features that match the distinctive features of the claimed technical solution, and the influence of the distinctive features on these technical results is not known.

Заявленное техническое решение удовлетворяет критерию «промышленная применимость» предъявляемому к изобретениям, т.к. оно может быть реализовано в промышленном производстве монокристаллов фторидов с применением известных материалов и с использованием доступного оборудования.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability" presented to the invention, because it can be implemented in the industrial production of fluoride single crystals using known materials and using available equipment.

Claims (2)

1. Устройство для выращивания монокристаллов фторидов из расплава вытягиванием вниз, включающее нагреватель и тигель с калиброванным отверстием, размещенным в его нижней части, отличающееся тем, что тигель является одновременно нагревателем и выполнен из графита в форме вертикально установленного полого тонкостенного цилиндра, оснащенного в нижней части крышкой из графита с отверстием произвольной формы, повторяющей требуемое сечение выращиваемого кристалла, при этом поперечное сечение отверстия в крышке не превышает 1,5 мм, его длина составляет 0,1-1,0 мм, крышка выполнена съемной с обеспечением возможности неоднократного монтажа-демонтажа, а тигель-нагреватель снабжен электрическими подводами, выполненными из тугоплавкого материала.1. A device for growing fluoride single crystals from a melt by pulling down, including a heater and a crucible with a calibrated hole located in its lower part, characterized in that the crucible is a heater at the same time and is made of graphite in the form of a vertically mounted hollow thin-walled cylinder equipped in the lower part a graphite lid with a hole of arbitrary shape, repeating the desired section of the grown crystal, while the cross section of the hole in the lid does not exceed 1.5 mm, its length is 0.1-1.0 mm, the lid is removable to allow for repeated installation and dismantling, and the crucible heater is equipped with electric leads made of refractory material. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электрические подводы к тиглю-нагревателю выполнены из графита. 2. The device according to claim 1, characterized in that the electrical leads to the crucible heater are made of graphite.
RU2015150497/05A 2015-11-24 2015-11-24 Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof RU2599672C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150497/05A RU2599672C1 (en) 2015-11-24 2015-11-24 Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof
EA201600427A EA030006B1 (en) 2015-11-24 2016-06-08 Device for growing monocrystals of fluorides and method for producing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150497/05A RU2599672C1 (en) 2015-11-24 2015-11-24 Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2599672C1 true RU2599672C1 (en) 2016-10-10

Family

ID=57127679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015150497/05A RU2599672C1 (en) 2015-11-24 2015-11-24 Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA030006B1 (en)
RU (1) RU2599672C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005136369A (en) * 2003-04-23 2006-06-27 Стелла Кемифа Корпорейшн (Jp) DEVICE FOR PRODUCING FLUORIDE CRYSTAL
US7413606B2 (en) * 2003-07-17 2008-08-19 Stella Chemifa Corporation Method for producing crystal of fluoride
RU2494416C2 (en) * 2008-03-24 2013-09-27 Токуяма Корпорейшн Scintillator for detecting neutrons and neutron detector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005136369A (en) * 2003-04-23 2006-06-27 Стелла Кемифа Корпорейшн (Jp) DEVICE FOR PRODUCING FLUORIDE CRYSTAL
US7413606B2 (en) * 2003-07-17 2008-08-19 Stella Chemifa Corporation Method for producing crystal of fluoride
RU2494416C2 (en) * 2008-03-24 2013-09-27 Токуяма Корпорейшн Scintillator for detecting neutrons and neutron detector

Also Published As

Publication number Publication date
EA030006B1 (en) 2018-06-29
EA201600427A1 (en) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104870698B (en) The manufacture method of n-type SiC monocrystal
CN104562183B (en) Large scale rare-earth adulterates yttrium fluoride barium method for monocrystal growth
US10443149B2 (en) Method of producing crystal
CN104109904A (en) Seeding method of sapphire crystal growth kyropoulos method
CN105887193A (en) Silicone single crystal growth technique with uniform axial electrical resistivity
CN101481821A (en) Novel technology for growth of yttrium-aluminum garnet crystal and equipment thereof
CN105401218A (en) Sic Single Crystal And Method For Producing Same
JP2015101498A (en) Production method of silicon single crystal
CN103215640A (en) Method for growing large-size fluoride crystals through top seed crystal kyropoulos method
RU2599672C1 (en) Device for growing monocrystals of fluorides and synthesis method thereof
CN104357904B (en) A kind of large scale titanium gem crystal growing method
CN106167916B (en) The manufacturing method of SiC single crystal
CN103789832B (en) For growing nested type crucible and the method for growth strontium iodide crystal of strontium iodide crystal
JP5262346B2 (en) Method for producing silicon single crystal
JP7349100B2 (en) Seed crystal for FeGa single crystal growth and method for producing FeGa single crystal
JP5968198B2 (en) Single crystal manufacturing method
JP2015020942A (en) Apparatus and method for growing crystal
TW200307065A (en) Production method and production device for single crystal
WO2024024155A1 (en) Silicon single crystal
WO2014073165A1 (en) Single crystal producing apparatus
JP2022020187A (en) METHOD FOR PRODUCING FeGa ALLOY SINGLE CRYSTAL
RU2626637C1 (en) Method for growing high-temperature monocrystals by sinelnikov-dziov's method
JP2016185884A (en) Method of manufacturing crystal
RU105907U1 (en) HEAT UNIT FOR PRODUCING SINGLE CRYSTAL MATERIALS
Taranyuk Skull method—an alternative scintillation crystals growth technique for laboratory and industrial production