Розділ 2. Вирощування кристалів
За цим варіантом температура витримки розплаву 1250−1300 °С (15 годин), швидкість охолодження після цього до кристалізації 0,3−0,5 град / год. Кристалізацію припиняють при 950−1000 °С і видаляють залишився розплав, отримані кристали очищають кип’ятінням в азотній кислоті. Швидкість обертання тигля при вирощуванні 20 об / хв, обертання здійснюють 15 с в один бік і 15 с в іншу з 5-секундною паузою… Читати ще >
Розділ 2. Вирощування кристалів (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Вирощування монокристалів з розплавів
Кристалізація відбувається при охолодженні нижче точки насичення. Основними достоїнствами методу є те, що кристалізацію можна проводити значно нижче температури плавлення одержуваного матеріалу. Недоліки: забруднення елементами флюсу, необхідність у дуже точному регулюванні температури, використання дорогих платинових і інших матеріалів тиглів.
- 1 — кристалізаційна піч,
- 2-Циліндричний карборундовий екран,
- 3 — нагрівальні світові стрижні,
- 4 — під печі, 5 — тигель,
- 6 — пристрій для вертикального переміщення,
- 7 — пристрій для реверсивного обертання,
- 8 — термопародатчик,
- 9 — контрольні термопари.
Рис. 2. 5.Принципова схема установки для вирощування кристалів з?? розплаву в розчині
До флюсів пред’являються такі вимоги: вони не повинні бути летючими та токсичними, по можливості мінімально входити до складу монокристалів (якщо не є їх компонентами), повинна бути помірна в’язкість розплавів.
Наприклад, для вирощування кристалів феррограната (ЖИГ) беруть шихту, що містить в мольна. %: 10 Y2O3, 20,4 Fe2O3, 36,8 PbO 27,1 PbF2, 5,5 B2O3. Склад кристалізується цільового продукту Y3Fe5O12 не відповідає за співвідношенням концентрації основних компонентів складу розплаву, як і у випадку кристалізації феритових кристалів з розчину, який був розглянутий нами вище. Процеси росту монокристалів при реалізації їх технології підкоряються, власне кажучи, тим же основним термодинамічним і кінетичним закономірностям, що і синтез порошкових і плівкових матеріалів. Так найважливішим фактором є високотемпературна фазова діаграма компонентів шихти в області ліквідусу і солідусу. Зростання кристалів протікає через виникнення зародків, які можуть в залежності від температури і хімічних потенціалів компонентів розчинятися або рости далі, тобто можуть мати критичними розмірами і т.д.
За цим варіантом температура витримки розплаву 1250−1300 °С (15 годин), швидкість охолодження після цього до кристалізації 0,3−0,5 град / год. Кристалізацію припиняють при 950−1000 °С і видаляють залишився розплав, отримані кристали очищають кип’ятінням в азотній кислоті. Швидкість обертання тигля при вирощуванні 20 об / хв, обертання здійснюють 15 с в один бік і 15 с в іншу з 5-секундною паузою.