ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методика направленной кристаллизации О способах осуществления направленной кристаллизации из "Распределение примеси при направленной кристаллизации" В предисловии и в предыдущей главе говорилось о применении направленной кристаллизации для рещения многих задач в лабораторной и промышленной практике и о разнообразии способов осуществления процесса кристаллизации. [c.33] Наиболее сложной задачей является получение монокристаллов. Способы осуществления направленной кристаллизации в этой области имеют большое количество различных вариантов, и их техническое решение часто зависит от особенностей конкретного объекта. Эти способы применяются и для других целей, хотя в аппаратурном оформлении, например при очистке веществ, они могут быть много проще. [c.33] Описание всех способов направленной кристаллизации не входит в нашу задачу (подробнее см., например, [1]). Рассмотрим кратко только наиболее распространенные способы (рис. П.1), в которых направленная кристаллизация осуществляется вытягиванием. Предполагаем, что температура плавления подвергаемого направленной кристаллизации вещества выше комнатной и нагрев проводится с помощью печей сопротивления. [c.33] Кристаллизация сверху вниз. Наиболее распространен способ Чохральского, заключающийся в следующем. Печь охватывает кожух с тиглем. В последнем находится расплав, из которого за счет вертикального вытягивания растет монокристалл. В способе Чохральского условия роста таковы, что монокристалл возвышается над зеркалом расплава, а между последним и монокристаллом имеется столбик расплава. В этом способе кристаллизацию начинают от затравки, которую в случае необходимости постепенно разращивают. Монокристалл вращают вокруг его продольной оси. Это вызывает принудительное перемешивание расплава и создает симметричность температурного поля. Для усиления интенсивности перемешивания часто вращают и тигель в направлении, противоположном направлению вращения монокристалла. [c.33] К методу Чохральского очень близок метод Киропулоса, отличающийся тем, что рост кристалла осуществляется не вытягиванием затравки из расплава, а усиленным теплоотводом через нее, за счет чего фронт кристаллизации продвигается в глубь расплава. Для усиления перемешивания расплава в этом способе можно также применять вращение затравки и тигля вокруг их продольной оси. [c.34] В способе Чохральского кристалл растет, не касаясь стенок контейнера. Это способствует получению монокристаллов хорошего качества. Однако при таком способе вытягивания трудно соблюсти постоянный диаметр монокристаллов. Решение этой задачи возможно при проведении процесса кристаллизации по способу Степанова монокристалл вытягивается из расплава с помощью шайбы, которая обеспечивает определенный профиль поперечного сечения монокристалла. [c.34] Способ Бриджмена был усовершенствован Стокбаргером. Поэтому очень часто его называют способом Бриджмена — Стокбаргера. Возможно, что другие исследователи применяли подобный способ еще раньше. Не исключено, что Тамман или Обреимов с Шубниковым первыми ввели в практику данный способ. Тогда по справедливости его, вероятно, надо было назвать методом Таммана или Обреимова — Шубникова (как это делается в некоторых европейских публикациях). Мы пользуемся названием метод Бриджмена — Стокбаргера как более распространенным ([1], с. 176). [c.35] При описании способа Бриджмена — Стокбаргера мы говорили об опускании контейнера, хотя называем его способом, осуществляемым вытягиванием. Поскольку кристаллизацию можно вызвать либо перемещением печи относительно неподвижного контейнера, либо перемещением контейнера относительно неподвижной печи, условимся, что термин вытягивание означает только способ выращивания, но не способ перемещения контейнера или печи. [c.35] Кристаллизация в горизонтальном направлении осуществляется вытягиванием по линии горизонта. Этот способ, который иногда называют способом Чалмерса или Капицы, заключается в том, что в кожухе (обычно — стеклянная трубка) находится лодочка с подвергаемым кристаллизации веществом. Перемещение нагревателя слева направо вызывает кристаллизацию. При горизонтальном вытягивании монокристалл растет в непосредственном контакте со стенками контейнера (лодочки). [c.35] Вернуться к основной статье