Материал - тигель
Cтраница 1
 |
Схематическое изображение печи Чохральского для роста монокристаллов Si. [1] |
Материал тигля и газ, окружающий расплав, приводят к увеличению фоновых примесей в кристаллах. Например, наиболее распространенными примесями в Si являются углерод ( из графитового тигля) и кислород. Монокристаллы GaAs и фосфида индия ( InP) обычно выращивают методом Чохральского, но расплав изолируется от воздуха слоем расплавленного оксида бора для того, чтобы предотвратить утечку летучих паров аниона. Этот метод роста кристаллов, содержащих летучие компоненты, называется методом Чохральского с жидкостной капсулой. Как и ожидалось, GaAs, выращенный таким методом, содержит загрязняющую примесь бора. [2]
Материал тигля должен сохранять изоляционные свойства в диапазоне температур 200 - 1 650 С. [3]
Материал тигля не должен реагировать с расплавленными металлами, так как в противном случае может происходить обмен кислорода и металлических компонент огнеупорного материала с расплавом. Инертная атмосфера предохраняет расплав от окисления. Но в то же время она может приводить к получению недоброкачественных слитков вследствие пузырьков газа, выделяющегося при затвердевании металла. Применение высокого вакуума может оказаться нежелательным в связи с возможностью испарения компонент, что может привести к получению образцов, точный состав которых будет значительно отличаться от исходного. [4]
 |
Схема получения монокристалла методом нормальной направленной кристаллизации. [5] |
Материал тигля не должен смачиваться расплавом. Тогда возможно извлечение выращенного кристалла без разрушения тигля, а также сводятся к минимуму остаточные деформации и дефекты в кристалле. [6]
Материал тигля должен как можно слабее реагировать с системой, подлежащей исследованию. Для экспериментов с расплавами галогенидов при температурах свыше 700 часто применяют стекло. [7]
Материал тигля не должен реагировать с расплавленными металлами, так как в противном случае может происходить обмен кислорода и металлических компонент огнеупорного материала с расплавом. Инертная атмосфера предохраняет расплав от окисления. Но в то же время она может приводить к получению недоброкачественных слитков вследствие пузырьков газа, выделяющегося при затвердевании металла. Применение высокого вакуума может оказаться нежелательным в свяли с возможностью испарения компонент, что может привести к получению образцов, точный состав которых будет значительно отличаться от исходного. [8]
 |
Испарители с косвенным нагревом. [9] |
Материал тигля подбирают таким, чтобы отсутствовали химические реакции с испаряемым материалом. Необходимо также учитывать при выборе материала тигля температуру испарения. [10]
Элемент материала тигля и электрода должен иметь тяжелую массу: в этом случае его возможные соединения с атомами основы и примесей образца будут регистрироваться за пределами периодической системы элементов. [11]
К материалу тигля предъявляются достаточно жесткие требования: он должен быть инертным по отношению к оксифторидному расплаву, не должен размягчаться при температурах, превышающих температуру плавления кристаллизуемого вещества; теплопроводность материала тигля должна быть достаточно высокой, но не превышать теплопроводности кристаллизуемого вещества; упругость паров материала тигля должна быть в условиях кристаллизации низкой; плотность материала тигля должна исключать возможность диффузии газов из тигля в печь и обратно. При кристаллизации слюды в разное время и разными исследователями в качестве материала тигля применялись платина, графит, различная керамика. Лучшим материалом оказалась платина, но, учитывая перспективу использования метода кристаллизации слюды на затравку в промышленном масштабе, применение ее было признано нерациональным. Хорошие результаты были получены при использовании молибдена. Все исследования по кристаллизации слюды на затравку, приведенные в настоящей работе, были осуществлены в молибденовых тиглях. [12]
К материалу тигля предъявляются достаточно жесткие требования: он должен быть инертным по отношению к оксифторидному расплаву, не должен размягчаться при температурах, превышающих температуру плавления кристаллизуемого вещества; теплопроводность материала тигля должна быть достаточно высокой, но не превышать теплопроводности кристаллизуемого вещества; упругость паров материала тигля должна быть в условиях кристаллизации низкой; плотность материала тигля должна исключать возможность диффузии газов из тигля в печь и обратно. При кристаллизации слюды в разное время и разными исследователями в качестве материала тигля применялись платина, графит, различная керамика. Лучшим материалом оказалась платина, но, учитывая перспективу использования метода кристаллизации слюды на затравку в промышленном масштабе, применение ее было признано нерациональным. Хорошие результаты были получены при использовании молибдена. Все исследования по кристаллизации слюды на затравку, приведенные в настоящей работе, были осуществлены в молибденовых тиглях. [13]
Так как материал тигля, особенно при сернистых рудах, сам является реактивом, то обычно тигель можно употреблять лишь 30 - 40 раз. Тигли, которые вследствие дефектов материала при плавках дают трещины, необходимо немедленно отбрасывать. [14]
Восстановленный расплавом материал тигля, защитных покрытий и кладки печи, кроме того, сам проникает в металл в виде примесей; поэтому невозможно получить материал высокой стапели чистоты; обычной выплавкой в тиглях. [15]
Страницы: 1 2 3 4