Invenția se referă la metode pentru creșterea monocristalelor de compuși de oxid care conține galiu, și anume lantangallievogo silicat (LGS) având un efect piezoelectric, și este utilizat pentru fabricarea dispozitivelor de pe vrac și de suprafață unde acustice. In aceasta metoda monocristalelor cultivate prin metoda Czochralski SLG. Procedeul cuprinde încărcarea șarjei creuzetul obținut prin sinteză autopropagare la temperatură înaltă (SHS) și o compoziție corespunzătoare La3 Ga5 SiO14. Înainte de topirea șarjei curenții RF creează o atmosferă protectoare de argon sau amestecuri Izotov suplimentat cu 2 - 15% din volumul de aer la o presiune de 1.1-1.8 atm. încărcare topită este menținută timp de 2 -. 15 ore, după care presiunea atmosferei este redusă la o valoare în intervalul de 1,00 - la 1.09 atm. Următorul administrat cristal de semințe orientate în contact cu suprafața topiturii și trase cu cristale orientate din topitură. După desenarea cristalului, se realizează recoacerea la temperaturi înalte. 1 zpf-lf.
DESCRIEREA INVENȚIEI LA PATENT
Invenția se referă la metode de creștere a monocristalelor de compuși de oxid care conține galiu, și anume lantangallievogo silicat care are un efect piezoelectric, și este utilizat pentru dispozitivele de fabricare în vrac și de suprafață de pe unde acustice.
monocristale lantangallievogo silicat (SLG) La3 Ga5 SiO14 este un material promițător pentru echipamente electronice dispozitive de dimensiuni mici, sunt selectate, deoarece ele posedă anumite proprietăți ale complexului. Cristalele LGS au o permitivitate mai mare decât berlinitul și un factor de calitate mai ridicat decât cuarțul. Simetria lor (triclinică) permite existența unor felii într-un coeficient de frecvență mic sau chiar zero al frecvenței, cu o valoare suficientă a coeficientului de cuplare electromecanică.
Principala cerință pentru materialele piezoelectrice și, în special, LGS, datorită utilizării lor în industria electronică, sunt suficiente dimensiuni ale cristalelor unice, adică dimensiunea lingoului nu trebuie să fie mai mică de 50 mm, în timp ce cristalele LGS nu trebuie să prezinte defecte de cristal. Din acest motiv, se acordă o atenție deosebită tehnologiei de creștere a cristalelor piezoelectrice cu parametrii specificați. Metoda Czochralski este una dintre cele mai utilizate în industrie metode de creștere a piezocristalelor.
Metoda cunoscută de creștere a monocristalelor de silicat lantangallievogo metoda Czochralski cuprinzând topirea într-un platină creuzet curentii RF lot sintetizat anterior, extrudare topitura cristalelor orientate în sămânță, sub atmosferă de azot cu un aditiv de oxigen O2 (3 vol.%). O metodă cunoscută de cristal LGS este cultivat 23-28 mm diametru, cu o greutate de 280 g, în care cristalele au o calitate optică (AA Kaminskii et.al. "Investigarea trigonala (La1-x Nax) 3 cristale GA3 SiO14". Phys. Stal.Sol. ( a), 1983, V.80, p.387- 398). Când cristalele cresc într-o atmosferă de azot pur se observă evaporarea semnificativă (oxid de galiu) GA2 O3 și introducerea aditivilor de oxigen duce la creșterea conținutului de platină în topitură. Metoda cunoscută are aceleași dezavantaje ca metoda descrisă mai sus, și anume deformarea formei geometrice inițiale a creuzetului, pierderea ridicată platină, creuzetul pe termen scurt, ceea ce mărește costul cristalelor crescute. Mai mult, pentru o anumită compoziție a mediului de gaz detectat un mare număr de incluziuni de metal în cristale singulare.
În cristalele cultivate într-un mod cunoscut, se observă apariția unor faze secundare, irreproducibilitatea proprietăților cristalelor de la proces la proces și un număr mare de centre de dispersie vizibile în fasciculul laser He-Ne. Situația este agravată atunci când se încearcă creșterea cristalelor cu un diametru mai mare de 70 mm.
Dezavantajul metodei cunoscute este că cristalul SLG centrele de împrăștiere sunt prezente, în vizibil cu laser ray He-Ne, situația este agravată de faptul că, diametrul numărului lingou de împrăștiere centre crește. În plus, în cristalele crescute, se găsesc regiunile de creștere frontală, ceea ce crește probabilitatea apariției fisurilor în răcirea cristalelor.
În cadrul acestei aplicații rezolvă problema de a dezvolta metode mai curate industriale de creștere a monocristalelor lantangallievogo silicat nu este mai mică de 82 mm diametru (pe cerc înscris pe partea cilindrică a lingoului) și o greutate mai mare de 3,5 kg, cristalul trebuie să fie liber de centre de împrăștiere, controlate în raza He-Ne laser.
Problema este rezolvată prin aceea că în metoda cunoscută de creștere a monocristalelor lantangallievogo silicat prin metoda Czochralski, cuprinzând încărcarea unui material de pre-sintetizat creuzet corespunzătoare compoziției La3 Ga5 SiO14 crearea unei atmosfere protectoare, topirea ulterioară a materialului, introducerea unei semințe rotative cu cristale orientate în contact cu suprafața topiturii, întindere orientată cristal din topitură, înainte de introducerea cristalului de semințe în contact rezistă materialul topit vayut timp de 2-15 ore, atmosfera protectoare este creată prin utilizarea unui amestec de argon sau azot, cu adaos de 2-15% vol. aer la o presiune totală de 1,10-1,80 atm. care, înainte de contactarea cristalul de însămânțare cu topitură este redusă la o valoare în intervalul 1,00-1,09 atm. Astfel, cristalul de însămânțare orientat este rotit la o frecvență de 20-35 (vol. / Min).
Metoda conform invenției constă în aceea că deține topitură în rezultatele experimentale, împreună cu timpul de variație atmosfera protectoare interval de presiune la intervale de timp specificate permite topi complet procesul de omogenizare cu o pierdere minimă de component volatil (galiu suboxidul).
Această metodă permite obținerea unor cristale singulare de silicat lantangalic cu un diametru de cel puțin 82 mm și o masă mai mare de 3,5 kg. În acest caz, tehnologia LGS în creștere este ecologică, iar cristalele sunt libere de centrele de dispersie controlate în laserul He-Ne.
FORMULARUL INVENȚIEI
1. O metodă de creștere a monocristalelor de silicat lantangallievogo metoda Czochralski cuprinzând încărcarea unui material de pre-sintetizat creuzet corespunzătoare compoziției La3 Ga5 SiO14. creând o atmosferă protectoare, topirea ulterioară a materialului, introducerea unui cristal orientate sămânță rotitoare în contact cu suprafața topiturii, trăgând cristalul orientat din topitură, caracterizată prin aceea că, înainte de introducerea cristalului de semințe în contact materialul topit este lăsat să stea timp de 2 - 15 ore, atmosfera de protecție este creată prin utilizarea un amestec de argon sau azot, cu adaos de aer într-o cantitate de la 2 - 15 voi%, la o presiune totală de 1,10 -. 1,80 atm, care, înainte de contactarea cristalul de însămânțare cu pa aliajul este redus la o valoare cuprinsă între 1,00-1,09 atm.
2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că cristalul orientat pe semințe este rotit la o frecvență de 20-35 min-1.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: