METHOD AND DEVICE FOR GROWING LARGE-VOLUME ORIENTED MONOCRYSTALS
Es wird ein Verfahren zur Züchtung von grossvolumigen Einkristallen mit einheitlicher Orientierung aus einer Schmelze aus Kristallrohmaterial in einer Vorrichtung beschrieben, die ein verschliessbares Gehäuse (10) mit darin angeordneten Seitenwänden (22), einem Boden (24), eine dem Boden (24) gegenü...
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Format: | Patent |
Sprache: | eng ; fre ; ger |
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Zusammenfassung: | Es wird ein Verfahren zur Züchtung von grossvolumigen Einkristallen mit einheitlicher Orientierung aus einer Schmelze aus Kristallrohmaterial in einer Vorrichtung beschrieben, die ein verschliessbares Gehäuse (10) mit darin angeordneten Seitenwänden (22), einem Boden (24), eine dem Boden (24) gegenüberliegende obere Öffnung (26) sowie gegebenenfalls eine Abdeckung (28) aufweisendes Schmelzgefäss (20), sowie mindestens ein Heizelement (50, 50') umfasst, bei dem ein im Schmelzgefäss (20) vorliegendes Kristallrohmaterial mittels Heizelementen (50, 50') so lange auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erwärmt wird bis sich eine eine Oberfläche aufweisende Schmelze bildet. Danach wird durch Absenken der Temperatur auf mindestens den Kristallisationspunkt am Boden des Schmelzgefässes ein Einkristall gebildet, der mit der Schmelze eine Phasengrenzfläche fest/flüssig ausbildet, an welcher der Einkristall in eine Richtung senkrecht zur Phasengrenzfläche zur Schmelzoberfläche hinwächst. Dabei wird bei der Kristallzüchtung eine ebene Phasengrenzfläche erzeugt, die einen Krümmungsradius von mindestens einem Meter aufweist, indem man zwischen dem Boden (24) des Schmelzgefässes (20) und dessen oberer Öffnung (26) einen senkrecht verlaufenden axialen Temperaturgradienten anlegt und einen durch die Seitenwände (22) verlaufenden Wärmezu- und/oder Wärmeabfluss vermeidet.
The invention relates to a method for growing large-volume monocrystals with a uniform orientation and consisting of a melt of crystal raw material, in a device comprising a sealable housing (10) in which a melting vessel (20) with side walls (22), a bottom (24), a top opening (26) facing said bottom (24) and optionally a lid (28) are located; and at least one heating element (50, 50'). According to said method, a crystal raw material in the melting vessel (20) is heated with heating elements (50, 50') to a temperature above the melting point until a melt with a surface is formed. A monocrystal is then formed on the bottom of the melting vessel by lowering the temperature to at least the crystallisation point. Said monocrystal forms a solid/liquid interphase with the melt and grows towards the melt surface on said interphase, in a direction that is perpendicular to the interphase. An even interphase with a radius of curvature of at least one metre is produced during the crystal growing process by applying a vertical, axial temperature gradient between the bottom (24) of the melt vessel (20) and its |
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