METHOD OF PURIFYING ALKALINE-EARTH AND ALKALI-EARTH HALIDES FOR CRYSTAL GROWTH

An improved technique that reduces the potential for trapped impurities and/or ensuring desired stoichiometry of a grown crystal. Improved contaminant removal is obtained by bubbling a scavenger gas, such as fluorine gas or hydrogen fluoride gas, through a melt of alkaline- or alkali-earth halides,...

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1. Verfasser: JONES, CHRISTOPHER DANIEL
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:An improved technique that reduces the potential for trapped impurities and/or ensuring desired stoichiometry of a grown crystal. Improved contaminant removal is obtained by bubbling a scavenger gas, such as fluorine gas or hydrogen fluoride gas, through a melt of alkaline- or alkali-earth halides, to improve the purity of the melt by removing more volatile metal halides and oxygen contained within the melt. By reacting after the raw material has melted, any oxygen or metal impurities trapped in the raw material is free to react with the scavenger. A desired stoichiometry is achieved as the alkaline- or alkali-earth metals react with the halide in the scavenger gas. Decreasing the amount of impurities in the melt, and using a desired stoichiometeric melt, improves the radiation hardness and transmission properties of resulting ingot grown from the purified raw material. Additionally, this method may decrease the amount of time needed for outgassing. The method may also be used to form a high purity pre-melt, which in turn may be used to grow an ingot with higher purity. L'invention concerne une technique améliorée qui réduit le potentiel d'impuretés piégées et/ou qui assure une stoechiométrie voulue pour un cristal tiré. Pour améliorer l'élimination des contaminants, on fait barboter un gaz d'entraînement, tel qu'un gaz au fluor ou un gaz au fluorure d'hydrogène, dans un bain de métaux alcalins et d'halogénures alcalino-terreux, afin d'améliorer la pureté du bain en supprimant les halogénures métallisés plus volatils et l'oxygène présent dans le bain. En réagissant après que le matériau brut a fondu, toute impureté d'oxygène ou de métal piégée dans le matériau brut peut réagir librement avec le gaz d'entraînement. On atteint une stoechiométrie voulue lorsque les métaux alcalins et alcalino-terreux réagissent avec l'halogénure dans le gaz d'entraînement. La diminution de la quantité d'impuretés dans le bain et l'utilisation d'un bain stoechiométrique voulu améliorent la dureté de rayonnement et les propriétés de transmission du lingot tiré à partir du matériau brut purifié. De plus, ce procédé peut diminuer la quantité de temps requise pour le dégazage. Ce procédé peut également être utilisé afin de former un bain préalable à haute pureté, lequel peut servir à tirer un lingot à haute pureté.