CS230199B1 - Způsob pěstování monokrystalu yttriťohKhitého granátu - Google Patents
Způsob pěstování monokrystalu yttriťohKhitého granátu Download PDFInfo
- Publication number
- CS230199B1 CS230199B1 CS205983A CS205983A CS230199B1 CS 230199 B1 CS230199 B1 CS 230199B1 CS 205983 A CS205983 A CS 205983A CS 205983 A CS205983 A CS 205983A CS 230199 B1 CS230199 B1 CS 230199B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- single crystal
- diameter
- growing
- melt
- yttrium
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 title description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 239000002223 garnet Substances 0.000 title 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 3
- PSNPEOOEWZZFPJ-UHFFFAOYSA-N alumane;yttrium Chemical compound [AlH3].[Y] PSNPEOOEWZZFPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000109329 Rosa xanthina Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu pěstování mono·’ krystalů yttritohlinitého granátu, při kterém se po celou dobu růstů udržuje' fázové rozhraní s taveniriou s omezeným vývojem nežádoucích krýstalonómických ploch při současném potlačení obsahu inklusí v monokrystalu.
Pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu z taveniny obsažené v molybdenových nebo wolframových kelímcích má' š ohledem na relativní dostupnost těchto kovů proti jinak používanému iridiu značný ekonomický význam. Vedle obvyklých krysťalonomických ploch — faset, obsahující monokrystaly pěstované za použití molybdenových nebo wolframových kelímků, často inkluse kelímkového kovu a v případě,, že alespoň zárodečná, rozšiřující se část monokrystalu nebyla pěstována s kuželovitým fázovým rozhraním, je monokrystal mozaikovitý. Kuželovité fázové rozhraní je pak obvykle doprovázeno značným obsahem inklusí v monokrystalech. Proto byla doposud využívána přeměna tohoto rozhraní v rozhraní ploché a to obvykle po dosažení konečného průměru monokrystalu. Při plochém fázovém rozhraní vznikají však v monokrystalu snadno pásy buněčného růstu jakožto následek změny toku taveniny, ke .
kterému dochází‘zejména při pěstování delších monokrystalů.
Uvedené nedostatky lze Odstranit žpůšbbeiá 'pěstování monokrystalů yttribhliňltého granátu s kuželovitým fázovým rozhraním půdle tohoto vynálezů, jehož podštátá spočívá v tom, žé monokrystaly se táhnou z taveniny, obsažené v molybdenovém nebo wolframovém kelímku a zakrytém víčkem se středovým otvorem, odpovídajícím 1, 2 až 3násobku největšího, průměru monokrystalu, přičemž monokrystal se otáčí kolem růs. tové osy takovou rychlostí ώ J s ~1 ], aby při růstů jakékoli části monokrystalu o průměru d [cm], odpovídajícímu 0,7 až lnásobku největšího průměru monokrystalu, kdy dostředné proudění na hladině taveniny dosahuje rychlosti v [cm. s_1], měl výraz wd^v“1 hodnotu. 0,1 až 3 cm a pěstování probíhá pod ochrannou atmosférou, obsahující 2,0 až 100 obj. % vodíku.
Rychlost v se relativně jednoduše pozoruje na proudnicích, které jsou tmavší než jejich okolí. Je tak zaručeno, že i při nekontrolovatelných odchylkách složení taveniny od složení stechiometrického nebo v přítomnosti příměsí, které ovlivňují objem pod hladinou ponořené části monokrystalu, je fázové rozhraní kuželovité, takže nežádoucí krystalonomické plochy, tj. fasety, vznl230199 kají jen v těsné blízkosti geometrické osy a ojediněle na obvodu monokrystalu. Koncentrace inklusí v monokrystalech, pěstovaných pod ochrannou atmosférou, obsahující alespoň 2 obj. % vodíku, je přitom zanedbatelná, protože vodík zabraňuje vzniku jemných kovových částic v tavenině.
Pouze při příliš malé hodnotě výrazu wd2v-1 a nebo při příliš velkém otvoru ve víčku, je nebezpečí zabudování inklusí v monokrystalu vyšší. Naopak, pokud je hodnota uvedeného výrazu vysoká, zvyšuje se plocha faset v průřezu monokrystalu, protože fázové rozhraní není přesně kuželovité.
Způsobem podle vynálezu lze tak pěstovat monokrystaly, jejichž typ struktury se podél růstové osy nemění, takže je lze s výhodou využít pro výrobu dlouhých výbrusů, například laserových tyčí.
Příklad 1
Monokrystaly yttritohlinitého granátu s příměsí 1 at. % neodymu, vztaženo na obsah yttria, byly pěstovány tažením rychlostí 1,1 mm. h-1 z taveniny, obsažené v molybdenovém kelímku o vnitřní výšce 80 mm a průměru 75 mm, zakryté víčkem se středovým Otvorem o průměru 48 mm. Ochranná atmosféra sestávala z 98 obj. (0/0 argonu a 2 obj. % vodíku. Monokrystaly byly taženy ňa zárodku o průměru 6 mm, ze kterého byly plynule rozšiřovány tak, že po 30mm tažení bylo dosaženo průměru 22 mm, který byl udržován až do dosažení délky 190 milimetrů, kdy bylá jejích pěstování ukončeno. Měřením bylo zjištěno, že rychlost dostředného proudění v na hladině taveniny, která při dosaženém průměru monokrystalu 18 mm činila 2,4 cm. st1 a v posledních okamžicích pěstování činila 0,4 cm. s”1 klesala s rostoucí délkou monokrystalu přibližně hyperbolicky. Proto až do tažicí délky 24 mm byla zvolena rychlost rotace ω 0,9 s_1, dále do délky 30 mm lineárně klesala na 0,6 s-1 a poté až do dokončení pěstování klesala v závislosti na tažené délce hyperbolicky až na hodnotu 0,05 s_1.
Válcová část monokrystalu obsahovala fasety o celkovém průměru 5 mm pouze v tisové části a dále 6 malých faset po obvodu. Z monokrystalu byly zhotoveny laserové tyče o průměru 5 mm a délce 150 mm, které s ohledem na vysokou optickou homogenitu byly s úspěchem použitelné v kontinuálním laserovém provozu.
Příklad 2
Obdobně jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že středový otvor víčka činil 70 mm, byly pěstovány monokrystaly yttritohlinitého granátu o průměru 46 mm. Tento průměr byl dosažen po 40mm tažení, kdy rychlost tažení činila 0,6 mm. h1. Válcová část o délce 70 mm byla tažena rychlostí 1 mm. . h1. Rychlost dostředného proudění v na hladině taveniny činila po dosažení průměru monokrystalu 46 mm 3,1 cm. s_1 a s taženou délkou přibližně hyperbolicky klesala na 0,7 cm. s_1 při ukončeném pěstování. Rychlost rotace ω monokrystalu proto byla od počátku pěstování do dosažení konečného průměru zvolena 0,36 s-1, poté s taženou délkou hyperbolicky plesala na 0,08 s-1. Vypěstované monokrystaly obsahovaly 5 až 7 inklusí v 1 cm3. Při pouští ochranné atmosféry složené z 45 obj. % vodíku a 55 obj. °/o argonu stoupla rychlost dostředného proudění v na 3,3, resp. 0,8 cm. s_1, avšak vypěstované monokrystaly byly zcela prosté inklusí a stejně jako při použití atmosféry s nízkým (kolem 2 obj. °/o) obsahem vodíku obsahovaly nežádoucí fasety jen v osové části, protože fázové rozhraní bylo kuželovité...
Claims (1)
- . Způsob pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu s kuželovitým fázovým rozhraním, vyznačený tím, že monokrystaly se táhnou z taveniny, obsažené v molybdenovém nebo wolframovém kelímku, zakrytém víčkem se středovým otvorem, odpovídajícím 1,2 až 3násobku největšího průměru monokrystalu, přičemž monokrystal se otáčí kolem růstové osy takovou úhlovou rych- ‘ vynalezu lostí ω, aby při růstu jakékoli části monokrystalu o průměru d, odpovídajícímu 0,7 až lnásóbku největšího průměru monokrystalu, kdy dostředné proudění na hladině taveniny dosahuje rychlosti v, měl výraz ωάζν_1 hodnotu 0,1 až 3 cm, přičemž pěstování probíhá pod ochrannou atmosférou, obsahující 2,0 až 100 obj. °/o vodíku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS205983A CS230199B1 (cs) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Způsob pěstování monokrystalu yttriťohKhitého granátu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS205983A CS230199B1 (cs) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Způsob pěstování monokrystalu yttriťohKhitého granátu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS230199B1 true CS230199B1 (cs) | 1984-07-16 |
Family
ID=5356589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS205983A CS230199B1 (cs) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Způsob pěstování monokrystalu yttriťohKhitého granátu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS230199B1 (cs) |
-
1983
- 1983-03-25 CS CS205983A patent/CS230199B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dutta et al. | Suppression of cracks in InxGa1− xSb crystals through forced convection in the melt | |
| KR830008552A (ko) | 쵸크랄스키 성장 실리콘에서 산소의 농도 와 분포를 조절하는 방법 | |
| US4944925A (en) | Apparatus for producing single crystals | |
| JPH09255485A (ja) | シリコン単結晶の製造方法および種結晶 | |
| CS230199B1 (cs) | Způsob pěstování monokrystalu yttriťohKhitého granátu | |
| Fullmer et al. | Crystal growth of the solid electrolyte RbAg4I5 | |
| KR100418542B1 (ko) | 실리콘단결정의제조방법 | |
| KR920014956A (ko) | 결정 성장방법 및 장치 | |
| JPH0380183A (ja) | 希土類珪酸塩単結晶の育成法 | |
| JP2001181091A (ja) | ルチル単結晶の育成方法 | |
| RU2114221C1 (ru) | Способ выращивания монокристаллов трибората лития | |
| Huang et al. | Growth of large single crystals of meta-nitroaniline | |
| JPH02196084A (ja) | 単結晶引上装置用種結晶の保持方法 | |
| JP2814657B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の育成方法 | |
| RU2127774C1 (ru) | Способ получения высококачественных монокристаллических заготовок | |
| JPS6360194A (ja) | 単結晶の引上げ方法 | |
| JPH0631200B2 (ja) | 単結晶の育成方法 | |
| JPS5921594A (ja) | ルツボ | |
| RU2328560C1 (ru) | Способ выращивания оптически прозрачных монокристаллов тербий-галлиевого граната | |
| RU97115565A (ru) | Способ выращивания монокристаллов лантангаллиевого силиката | |
| MARSHALL et al. | Technique for the growth of compositionally ungraded single crystals of solid solutions(Patent) | |
| JP2507997B2 (ja) | 単結晶育成方法 | |
| CN118600530A (zh) | 一种大直径硅晶棒生长工艺 | |
| CS248913B1 (cs) | Způsob pěstování monokrystalů z tavenin kovových oxidů | |
| CS252915B1 (cs) | Způsob pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu |