close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16033

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 16033
(13) C1
(19)
C 30B 23/00
C 30B 29/48
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ШИХТЫ ДЛЯ
ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ СЕЛЕНИДА ЦИНКА
(21) Номер заявки: a 20101878
(22) 2010.12.23
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение
"Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Левченко Владимир Иванович; Постнова Лариса Ивановна;
Барсукова Екатерина Леонидовна;
Якимович Владимир Никифорович
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси
по материаловедению" (BY)
(56) SU C.-H. et al. // J. Crystal Growth. 1998. - V. 192. - P. 386-394.
MURANOI T. et al. //J. Crystal Growth. 1995. - V. 146. - P. 49-52.
HARTMANN H. // J. Crystal Growth. 1977. - V. 42. - P. 144-149.
RU 2056465 C1, 1996.
BY 16033 C1 2012.06.30
(57)
Способ термической обработки шихты для выращивания кристаллов селенида цинка,
включающий откачивание до высокого вакуума ампулы с помещенным в нее поликристаллическим селенидом цинка, отжиг с последующим охлаждением до комнатной температуры, отличающийся тем, что отжиг осуществляют при температуре 1030-1050 °С в
течение 5-7 часов в вакууме, а после охлаждения до комнатной температуры ампулу повторно откачивают до высокого вакуума 10-5 Торр.
Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к технологии выращивания кристаллов селенида цинка из паровой фазы, и направлено на улучшение воспроизводимости, повышение производительности и снижение себестоимости
выращивания кристаллов.
Известен способ термической обработки шихты для выращивания кристаллов селенида цинка, заключающийся в очистке ампулы отжигом в высоком вакууме при температуре
1150 °С в течение 16 часов, загрузке в ампулу исходного вещества, откачке до высокого
вакуума, заполнении ампулы водородом до давления 0,5 атм, нагреве до температуры
1000 °С и отжиге в водороде в течение 30 минут, откачке ампулы, отжиге в высоком вакууме в течение 12 минут, охлаждении ампулы до комнатной температуры и отпайке [1].
Недостатком этого способа является высокая себестоимость процесса выращивания
кристаллов, обусловленная необходимостью использования дорогостоящего специализированного оборудования, в том числе взрывоопасного.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является
способ термической обработки шихты для выращивания кристаллов селенида цинка [2].
Согласно этому способу, ампулу с исходным поликристаллическим селенидом цинка откачивают до высокого вакуума, нагревают до температуры 1000 °С, заполняют водородом
до давления 0,5 атм, отжигают в водороде в течение 20 минут, после чего откачивают до
BY 16033 C1 2012.06.30
высокого вакуума и отжигают в нем при температуре 1045 °С в течение 20 минут, охлаждают до комнатной температуры и отпаивают.
Недостатком прототипа является необходимость использования взрывоопасного оборудования и дорогостоящих средств безопасности, что приводит к высокой себестоимости
выпускаемой продукции.
Задачей настоящего изобретения является разработка простого, исключающего использование взрывоопасного водорода и сложного технологического оборудования способа повышения эффективности термической обработки исходной шихты.
Поставленная задача решается тем, что в способе термической обработки шихты для
выращивания кристаллов селенида цинка поликристаллический селенид цинка помещают
в ампулу, откачивают до высокого вакуума и отжигают при температуре 1030-1050 °С с
последующим охлаждением до комнатной температуры.
Новым, по мнению авторов, является то, что отжиг осуществляют при температуре
1030-1050 °С в течение 5-7 часов в вакууме, а после охлаждения до комнатной температуры ампулу повторно откачивают до высокого вакуума 10-5 Торр.
Сущность способа заключается в том, что при указанных параметрах термообработки,
как установлено экспериментальными исследованиями, выделение газов из ампулы и
шихты завершается. Повторная откачка ампулы после охлаждения ее до комнатной температуры удаляет газообразные продукты выделения.
Примеры конкретного выполнения термообработки шихты для выращивания кристаллов селенида цинка из паровой фазы.
Пример 1
Кварцевую ампулу с внутренним диаметром 1 см и длиной 10 см травили в течение
15 минут в хромпике, отмывали деионизованной водой и сушили на воздухе при температуре
120 °С. Затем в нее загружали 10 г предварительно синтезированного из высокочистых элементарных компонент поликристаллического селенида цинка, откачивали при комнатной
температуре до остаточного давления 5⋅10-6 Торр и отпаивали. Далее ампулу загружали в
печь, нагретую до температуры 1045 °С. После выдержки в печи в течение 7 часов ампулу
медленно охлаждали до комнатной температуры, вскрывали, повторно откачивали и отпаивали. Эффективность удаления остаточных газов оценивали по скорости роста кристалла.
Пример 2
Шихту подвергали термообработке аналогично примеру 1. Рост кристалла проводили
при более низкой температуре 900 °С.
Полученные значения скорости роста кристаллов представлены в таблице.
Номер экспе- Температура Температура Продолжительность
Скорость роста
римента
отжига, °С
роста, °С
отжига, ч
кристалла, мм/сут.
1
1045
1000
7
3,3
2
1045
900
7
3,5
Как видно, предлагаемый способ обработки шихты позволяет выращивать из нее кристаллы селенида цинка с большой скоростью даже при относительно низкой температуре
900 °С. Преимуществами заявленного изобретения, по сравнению с известными, являются
упрощение способа термической обработки шихты, снижение себестоимости и повышение эффективности удаления остаточных газов.
Источники информации:
1. Ching-Hua Su, Shari Feth, M.P. Volz et al. Vapor growth and characterization of
Cr-doped ZnSe crystals // Journal of Crystal Growth. - 207 (1999). - 35-42.
2. Ching-Hua Su, W. Palosz, S. Feth, S.L. Lehoczky. Heat treatments of ZnSe starting materials for physical vapor transport // Journal of Crystal Growth. - 192 (1998). - 386-394.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
2
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
69 Кб
Теги
by16033, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа