RU73877U1 - Контейнер для отжига оксидных монокристаллов - Google Patents
Контейнер для отжига оксидных монокристаллов Download PDFInfo
- Publication number
- RU73877U1 RU73877U1 RU2007146175/22U RU2007146175U RU73877U1 RU 73877 U1 RU73877 U1 RU 73877U1 RU 2007146175/22 U RU2007146175/22 U RU 2007146175/22U RU 2007146175 U RU2007146175 U RU 2007146175U RU 73877 U1 RU73877 U1 RU 73877U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- container
- housing
- plate
- sample
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для обработки кристаллических материалов, например монокристаллов сапфира Аl2О3 и тугоплавких соединений на его основе.
В контейнере для отжига оксидных монокристаллов, который содержит корпус с крышкой, корпус выполнен в виде трубчатого элемента, установленного на пластине. Внутри корпуса помещен первый стакан, предназначенный для размещения обрабатываемого монокристалла. В свою очередь, первый стакан заключен внутрь второго стакана так, что днище второго стакана находится над отверстием первого. В пространстве между корпусом и вторым стаканом установлен фильтр-адсорбер, а корпус сверху накрыт крышкой в форме пластины. Все элементы конструкции выполнены из жаропрочного материала, причем в качестве жаропрочного материала для конструкционных элементов возможно использование сапфира. Край второго стакана может быть снабжен радиальной выемкой. В качестве фильтра-адсорбера возможно применение порошкообразной окиси алюминия.
Техническим результатом при применении полезной модели является возможность многоразового использования контейнера, отказ от необходимости применения вакуумной техники и тем самым упрощение процесса его эксплуатации.
Description
Полезная модель относится к устройствам для обработки кристаллических материалов (монокристаллов сапфира Аl2О3 и тугоплавких соединений на его основе, например, иттрий-алюминиевого граната Y3Аl5О12) в части создания из них кристаллических элементов со сверхгладкой или наноструктурированной поверхностью. Более конкретно, настоящая полезная модель относится к конструкции контейнера, предназначенного для размещения оксидных монокристаллов, подлежащих высокотемпературному отжигу.
Известен контейнер для проведения отжигов образцов и проведения процессов кристаллизации, содержащий корпус с крышкой, внутренняя полость которого вакуумируется или заполняется газовой смесью требуемого состава (патент на полезную модель RU 51030, МПК С30В 11/00, опубл. 27.01.2006, бюл. №3).
Недостатками известного контейнера являются:
- трудоемкость изготовления запаянного контейнера;
- возможность загрязнения поверхности образцов при их вынимании из контейнера, которое предполагает ее разрушение;
- однократность использования контейнера;
- возможность деформации контейнера и потери герметичности при температурах свыше 1100°С;
- взаимодействие плавленого кварца и отжигаемого образца кристалла сапфира или соединения на его основе при температурах свыше 1000°С, и как результат потеря герметичности контейнера.
Задачей настоящего изобретения является создание разборной конструкции контейнера, применение которого не требует вакуумирования его внутренней полости.
Техническим результатом изобретения является возможность многоразового использования контейнера, отказ от необходимости применения вакуумной техники и тем самым упрощение процесса его эксплуатации.
Поставленная задача и заданный технический результат достигаются тем, что в контейнере для отжига оксидных монокристаллов, который содержит корпус с крышкой, корпус выполнен в виде трубчатого элемента, установленного на пластине. Внутри корпуса помещен первый стакан, предназначенный для размещения обрабатываемого монокристалла. В свою очередь, первый стакан заключен внутрь второго стакана так, что днище второго стакана находится над отверстием первого. В пространстве между корпусом и вторым стаканом установлен фильтр-адсорбер, а корпус сверху накрыт крышкой в форме пластины. Все элементы конструкции выполнены из жаропрочного материала, причем в качестве жаропрочного материала для конструкционных элементов возможно использование сапфира. Край второго стакана может быть снабжен радиальной выемкой. В качестве фильтра-адсорбера возможно применение порошкообразной окиси алюминия.
Сущность полезной модели и результаты, достигаемые при ее использовании поясняются схемой и фотографиям на фигурах.
На Фиг.1 представлена схема контейнера.
На Фиг.2 представлена фотография поверхности исходного образца «А» до отжига, полученная на атомно-силовом микроскопе (АСМ)
На Фиг.3 представлена фотография поверхности исходного образца «Б» до отжига, полученная на АСМ
На Фиг.4 представлена фотография поверхности образца «А», отожженного при 1200°С на воздухе с использованием контейнера упрощенной конструкции, содержащего только трубчатый корпус, пластинчатое днище и пластинчатую крышку, полученная на АСМ.
На Фиг.5 представлена фотография поверхности образца «Б», отожженного при 1200°С в вакууме с использованием контейнера упрощенной конструкции, содержащего только трубчатый корпус, пластинчатое днище и пластинчатую крышку, полученная на АСМ.
На Фиг.6 представлена фотография поверхности образца «Б», отожженного при 1200°С на воздухе с использованием заявляемого контейнера, полученная на АСМ в масштабе 10×10 мкм2
На Фиг.7 представлена фотография поверхности образца Б, отожженного при 1200°С на воздухе с использованием заявляемого контейнера, полученная на АСМ в масштабе 1×1 мкм2
На Фиг.8 представлена фотография поверхности образца А, отожженного при 1200°С в вакууме с использованием заявляемого контейнера, полученная на АСМ в масштабе 100×100 мкм2
На Фиг.9 представлена фотография поверхности образца «А», отожженного при 1200°С в вакууме с использованием заявляемого контейнера, полученная на АСМ в масштабе 1×1 мкм2
Контейнер, схема которого изображена на Фиг.1, содержит трубчатый корпус 1, размещенный на пластинчатом днище 2. Сверху на корпус установлена пластинчатая крышка 3. Внутри корпуса 1 размещен первый стакан 4, в котором установлен подлежащий отжигу монокристалл 5. Стакан 4 сверху накрыт вторым стаканом 6 так, что его днище находится над отверстием стакана 4. В пространстве между наружной поверхностью стакана 6 и внутренней поверхностью корпуса 1 установлен фильтр-абсорбер 7, в качестве которого возможно применение порошкообразной окиси алюминия. В краевой поверхности отверстия второго стакана 6 может быть
выполнена сквозная выемка 8, площадью 1-2 мм2. Все конструкционные элементы контейнера выполняются из жаропрочного материала, например сапфира. В качестве фильтра-абсорбера возможно применение порошкообразной окиси алюминия чистотой не хуже «хч» и крупностью в диапазоне 1-40 мкм.
Контейнер применяют следующим образом.
Операции сборки контейнера.
Монокристалл 5 помещают в первый стакан 4.
Первый стакан 4 с монокристаллом 5 ставят вертикально в центре пластинчатого днища 2.
Второй стакан 6 ставят на пластинчатое днище 2 вертикально и соосно с первым стаканом 4.
Трубчатый корпус 1 ставят на пластинчатое днище 2 вертикально и соосно с первым стаканом 4 и вторым стаканом 6.
Пространство между внутренней поверхностью трубчатого корпуса 1 и внешней поверхностью второго стакана 6 заполняют сверху порошком фильтра-абсорбера 7 до уровня, не превосходящего высоту второго стакана 6.
Трубчатый корпус 1 накрывают пластинчатой крышкой 3.
Собранный таким образом контейнер помещают в печь для отжига.
Операции разборки контейнера.
Убирают пластинчатую крышку 3 с верхнего края трубчатого корпуса 1.
Поднимают трубчатый корпус 1 вертикально вверх, прижимая второй стакан 6 к пластинчатому днищу 2 пинцетом.
Удаляют остатки порошка фильтра-абсорбера 7, прижимая второй стакан 6 к пластинчатому днищу 2 пинцетом.
Поднимают второй стакан 6 вертикально вверх.
Вынимают монокристалл 5 из первого стакана 4. Монокристалл 5 помещают в индивидуальный пластиковый контейнер.
Операции чистки составных частей 1-4 и 6 контейнера.
Кипячение в концентрированной серной кислоте. (Эта операция применяется после изготовления составных частей, и после проведения отжигов в вакуумных печах с металлическими нагревателями и экранами).
Кипячение в водном растворе синтетического моющего средства, после чего составные части промывают проточной дистиллированной водой.
Составные части ополаскивают водным раствором минеральной кислоты, например азотной, после этого - проточной дистиллированной водой.
Кипячение составных частей в три-дистиллированной воде.
Сушка составных частей контейнера, после чего их помещают в эксикатор для хранения.
Результаты, полученные при использовании предлагаемого контейнера. В процессе экспериментов проводился сравнительный анализ результатов, полученных при использовании предлагаемого контейнера и контейнера упрощенной конструкции, содержащего только трубчатый корпус, пластинчатое днище и пластинчатую крышку без внутренних стаканов и порошкообразного фильтра-абсорбера.
Пример 1.
В экспериментах использовали монокристаллы, обозначенные А и Б, в виде пластин со сверхгладкой и чистой поверхностью. Фотография поверхности исходного образца А представлена на Фиг.2, образца Б - на Фиг.3.
Пример 2.
В эксперименте по отжигу образца из пластины А на воздухе при 1200°С с использованием контейнера упрощенной конструкции,
содержащего только трубчатый корпус, пластинчатое днище и пластинчатую крышку, обнаружили загрязнение поверхности монокристалла летучими компонентами элементов рабочей камера печи. На фотографии поверхности этого образца, представленной на Фиг.4, эти загрязнения проявляются в виде частиц диаметром 10-100 им белого цвета. Образец не пригоден для дальнейшего использования, например в качестве подложки для эпитаксии и нанесения наночастиц.
Пример 3.
В эксперименте по отжигу образца из пластины Б в вакууме при 1200°С с использованием контейнера упрощенной конструкции, содержащего только трубчатый корпус, пластинчатое днище и пластинчатую крышку, обнаружили загрязнение поверхности монокристалла летучими компонентами элементов рабочей камера печи. На фотографии поверхности этого образца, представленной па Фиг.5, эти загрязнения проявляются в виде частиц диаметром 100-1000 нм белого цвета. Кроме этого, поверхность монокристалла покрыта пленкой, что не позволило получить изображение самой поверхности. Образец не пригоден для дальнейшего использования, например в качестве подложки для эпитаксии и нанесения наночастиц.
Пример 4.
В эксперименте по отжигу образца из пластины Б на воздухе при 1200°С с использованием заявляемого контейнера не обнаружили загрязнение поверхности монокристалла летучими компонентами элементов рабочей камера печи. На фотографиях поверхности этого образца, представленной на Фиг.6 в масштабе 10×10 мкм2 и Фиг.7 в масштабе 1×1 мкм2 отсутствуют точечные загрязнения и пленки, наблюдается только рельеф самой поверхности монокристалла. Образец пригоден для дальнейшего использования, например в качестве подложки для нанесения наночастиц.
Пример 5. В эксперименте по отжигу образца из пластины А в вакууме при 1200°С с использованием заявляемого контейнера со сквозной выемкой 8 в краевой поверхности отверстия второго стакана 6 обнаружили на поверхности монокристалла отдельные инородные частицы с плотностью не более 1 частицы на 400 мкм2. Об этом свидетельствует фотография поверхности этого образца в масштабе 100×100 мкм2, представленная на Фиг.8. На фотографии поверхности этого образца масштабе 1×1 мкм2, представленной на Фиг.9, наблюдается только рельеф самой сверхгладкой поверхности монокристалла, загрязняющие частицы нанометровых размеров и пленки отсутствуют. Образец пригоден для дальнейшего использования, например в качестве подложки для эпитаксии и нанесения наночастиц.
Проведенные эксперименты показали эксплуатационную надежность контейнера и возможность ею многократного использования. При этом было обеспечено высокое качество отожженных монокристаллов, достигаемое благодаря тому, что материал контейнера не вступал в химическое взаимодействие с отжигаемыми образцами. Приведенные сведения свидетельствуют о промышленной применимости контейнера.
Claims (4)
1. Контейнер для отжига оксидных монокристаллов, содержащий корпус с крышкой, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде трубчатого элемента, установленного на пластине, внутри корпуса размещен первый стакан, предназначенный для размещения обрабатываемого монокристалла, первый стакан заключен внутрь второго стакана так, что днище второго стакана находится над отверстием первого, в пространстве между корпусом и вторым стаканом установлен фильтр-адсорбер, корпус сверху накрыт крышкой в форме пластины, причем все элементы конструкции выполнены из жаропрочного материала.
2. Контейнер для отжига оксидных монокристаллов по п.1, отличающийся тем, что в качестве жаропрочного материала конструкционных элементов использован сапфир.
3. Контейнер для отжига оксидных монокристаллов по п.1, отличающийся тем, что край второго стакана снабжен радиальной выемкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146175/22U RU73877U1 (ru) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Контейнер для отжига оксидных монокристаллов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146175/22U RU73877U1 (ru) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Контейнер для отжига оксидных монокристаллов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU73877U1 true RU73877U1 (ru) | 2008-06-10 |
Family
ID=39581648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007146175/22U RU73877U1 (ru) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Контейнер для отжига оксидных монокристаллов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU73877U1 (ru) |
-
2007
- 2007-12-13 RU RU2007146175/22U patent/RU73877U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Sonochemical method for the preparation of bismuth sulfide nanorods | |
JP3141802B2 (ja) | 親水性部材、及び親水性維持方法 | |
JP5825722B2 (ja) | 熔融石英ガラスおよびその製造方法 | |
US5063179A (en) | Process for making non-porous micron-sized high purity silica | |
US20030121283A1 (en) | Optical glass silica soot particles and method of making same | |
JP2010018470A (ja) | 高純度熔融石英ガラスおよびその製造方法並びに、これを用いた部材および装置 | |
UA81278C2 (en) | Vessel for holding a silicon and method for its making | |
US20130017387A1 (en) | Chemically durable porous glass with enhanced alkaline resistance | |
RU73877U1 (ru) | Контейнер для отжига оксидных монокристаллов | |
CN101312929A (zh) | 陶瓷多孔质膜的制造方法 | |
JP6379508B2 (ja) | 不透明石英ガラスおよびその製造方法 | |
JPH03240254A (ja) | 半導体ウエハー試料作成法 | |
CN102602945A (zh) | 一种多孔硅的制备方法 | |
CN109055997A (zh) | 熔盐电解法制备超细Al3Zr金属间化合物颗粒的方法 | |
JP4682321B2 (ja) | 希土類含有金属酸化物構造体の製造方法 | |
EP0028963B1 (fr) | Procédé de fabrication de grenat polycristallin comportant l'aluminium et/ou le gallium et/ou l'indium et au moins un élément pris dans le groupe constitué par les terres rares et l'yttrium, grenat polycristallin ainsi obtenu | |
KR20180007370A (ko) | 카올리나이트를 원료성분으로 포함하는 다공성 소결체를 포함하는 방사성 세슘 기체 포집 필터 및 이의 제조방법 | |
CN105601270A (zh) | 一种钪掺杂钛酸铋钠压电薄膜的水基制备方法 | |
EP0694778A1 (en) | Method of evaluating segregation at solid-liquid interface and segregation apparatus therefor | |
JP2002220278A (ja) | 透光性セラミックス及びその製造方法 | |
CN212143420U (zh) | 一种多晶硅筛料装置 | |
WO2016045339A1 (zh) | 一种金属及类金属的氟氧化亲水处理方法 | |
JP6273997B2 (ja) | 不透明石英ガラスおよびその製造方法 | |
Khalifa et al. | Low-cost solar grade silicon powder through iterative gettering of thermally treated porous silicon | |
JP4744003B2 (ja) | ジルコニウムの均一な分散性を有する石英ガラス、その製造方法、これを用いた部材及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111214 |