Выращивание кристаллов и их структура. Том 2 - Беляев Л.М., Гиваргизов Е.И.

Автор: Беляев Л.М. Гиваргизов Е.И.

Теги: химия кристаллы

Год: 1977

Похожие

Рост кристаллов. Лабораторный практикум с основами теории

Основы материаловедения и технологии полупроводников

Технология микроэлектронных устройств. Справочник

Рост кристаллов

Текст

АКАДЕМИЯ НАJH СССР
НАУЧНЫЙ СОВЕТ "ОБРАЗОВАНИЕ И СТР5КТУРА КРИСТАЛЛОВ*
КОМПЛЕКСНОГО СОВЕТА "ФИЗИКА ТВЕРДОГО Т Е П " АН СССР
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ
КРИСТАЛЛОГРАФИИ ИМ.А.В.1УБНИКОВА АН СССР
АКАДЕМИЯ НАУК ГССР
ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ АН ГССР
bb*J ООйбОЭЮЫМ JJUPJWW

ььм оооболмъ)*} iijjfijooott лнэе&ьм ьммьгх

m
ш

"QSMO иЬЭЭОЗООЬ «МОЛУ - ЛЮЗдЭСО ЫЖН60ЯЮ
OMtHJ 'JtSObtbXVdOb ОМОШМ PJ

олооаь вошха жхзоь аюз&Ыбо Ыж
ыьэеяюи
оаабоэлзьяи a/jojooon

том

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАИОВ 1 П СТРЛТУРА
j Всесоюзное совецаше DO poesy жршаажжож
(хезасы соввчанмя,Тбищси,1б-19 сеятября,1977 г . )
Pj

ЬЖЗЖЯЫ

•аПСПЫ) 1977 ТБШПКЯ

.л

Редакционная комиссия
Беляев Д.М. - председатель
Гиваргизоз Б.М. ~ зам. председателя
Намтэ липший М.И. - зэы. председателя
Бродзели Г.Т.
Быков A.M.
Гзрзпкна Л.С.
Гельглзн Ю.Л.
Гринберг С.А.
Дочзярп А.А.
Ззиададзе И.Д.
Коваль Л.В.
Любар.-ий М.Г.
Охрименко Т.М,
Патаркдзе Д.В. .
Полховскэя Т.М.

Степзнозэ А.Н.
Трапаидзс А.Г.
Церетелк Г.С.

I
I

ПРИГЛАШЕННЫЕ ДОКЛАДЫ

••v

•

ЧИСЛЙНШЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И UACCOBEPBH0CA
ПРИ БЫРАЩИВАШИ ОБЬВШЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВОВ
Н.А.Авдонии, В*Л.Смирнов

Государственный институт редкометадлической промымлеянося,
Москва
Вычислительный центр Латвийского госуниверснхета им.П«Стучжя, Рига
Вопросам моделирования процессов выращивания монокристаллов из расплава посвящено много рабох. В основном анализу подвергаются тепловые условия роста, распределение
примесей в расплаве и их вхождение в кристалл, термоупругие напряжения и в последнее время гидродинамика в расплаве и ее влияние на условия росса. При анализе териодиффузмонных процессов как правило задача рассматривается
в постановке Стефана, что вполне оправдано для бодьиинства
случаев, когда кристалл растет нормальным или дислокационным механизмом росса* it этом случае переохлаждение на фронте составляет доли градуса ж условие равенства температуры
фазового перехода равновесной обосновано. В случае же росса грани в сом или ином кристаллографическом направлении
необходимо исследовать кинетику послойного роста, я здесь
на первом мессе стоит вопрос определения кинетических коэффициентов на зесперимента. Этим вопросам посвящена последняя часть обзора, где будет анализироваться комбинированная задача, когда часть поверхности раздела #аз занята
плоской гранью. Ниже дал краткий перечень вопросов, которые будут затронут в обзорном докладе.
I* Постановка задач* системн уравнений, грань чкне условия;
нелинейность граничных условий.
2. Основные результат аналитических реиеяий.
3. необходимое» использования численных методов анализа
процессов сеяло- и массоперенооа при выращивеии мояо. кристаллов.
4. Задача Стефана в процессах роста объемных кристалаеис

! $.

а) численная реализация условий Сгеуака прззнелстельио' к
задачам направленной кристаллизации и бвсзЕягельной зоннсй
плаз;-:;:; 6} реализация условий Сгефана приыеппгеяько к процессем вкращззавия ионокрлсгаллоз 1*егодс:1 Чохральского;
в) >:спользоган;.з ые^ола спрямления фронта нрисяаллизацки
для члслеаноЯ роализаща условий Сгефака; г) о зкборе ояглуальных разносткьг: схем для роаения задачи Сгефака.
5. Оскозгше результаты чкслезаых расчегсв распределений
температур nps: выращивании объемных монокркссаллов кетодо."К накравлопной нрисгаллизацаи, бесгкгельной зонной плазкк и Чохрзльского.
6. Роль териоупругжс напрягеакй Б прсдесса:с зырацизаиия
7. Некоторые результаты рзиеняй уравнений tcep
пркмешпчглыю к процессам выращивания конокрисгэллов
иезоданя Чохральского и бесгагельнсй зонной плагки.
Корреляция полей вермических г.апрязеккй с дислокационной сгрз'кгз'роГ; ионокристаллов.
8. Проблемы гг" оодк-наиики в процессах выращивания У О К О крксгаллов: а) численные ксследования гидродинамики
расплавов г,ри вкрацизанви кснонриогаллоэ ыеЕодами Чохральоаого к бесгигельной зонной плавки; б) исследования распределений зеиператур и сксросгей в оо'геие реаиюроз для получения азюзпимк'. :альпих струнгур; в) о
паазоиерности ксгшльзоБанк?. праблйЕен:1й погра:шчнкх
ссоез при реиеШ'Ш задач тепло- и ыассопереноса в процессах Быре::изанйя кононрксгаллов.
9. Вопросы определения п&реохлааденкй при гранкой pocss.

•У <

К Л Р Щ В А П И ЕССШЩОВЛПКЗ СТЖИСЕЗНК'З^ПЬЖ КУЕ1ЧЗСКИХ
КРИСТАЛЛОВ ДВУОКИСИ! 1 Б Е Ш Ш И ГДЫНЯ.
В.И.Александров»

Е.Е.ЛЪмояова, В.В.0с:;:<х>, А.!.'.Прохсгов, В.М.Та

г а р н щ е Б , В.Т.УДОЕСНЧТШ.

Ор;,-.:а Лежка Фкз::ческ,:.1 институт игл.Е.ПЛобздсЕ
АН ССОР, Москва.
Мснокрксталлы двуо:сгсей щгпкокяя и гаТкия вьт>ац::и."иот путем
направленной крЕсталлизацки расштва на воз.щгхе с ;:cno.ii."OBaiiJiем метода пряг.того г^сокочастстпого плелзлеик.^ в холодмогл кс 'то;:нерз. В ::ачестве стабнксзпрз'тлзщх примесей кепользугэтея окисни
элементов 2 к 3 группы пср;;од:нбскоц сз1\сте:.я эд-з^ептов в концонтрацяях до 4£% кольк. JlHiieluaa скорость роста кристаллов
составляет 15 ыгУчас. Получены монокристаллы дд::по11 до 80 ям к
с плоирдью потгсроикого сечеши до 10 с м .
Показано, что оснознимк Т1шаг.н» дефектов, наруша:а:.г:х оптическую одкорэднесть кристаллов, является г; v^iei-xii показателя
прелоыпсЕ":;:, связг:;мь:е в оспозном с нерагисмерЕЕН распределеш:ем стаОЕЛйзарукцнх кс.Еюнегпоз, и з:слкяе>и1н рассв1:Багс:ц:х частиц. Установлена свяоЬ дефектности кристаллов с их составом и
условия;л: роста.
Иэз'ченн оптические, спектроскопические, механические, теплофизические к электрические сьс^ства виращенцих гг та-иоз, а
также их крясталлстеская структуре в зависимости от ^i!;ia и у.оицентрации стабихязируш.2го екксла. Некоторые физ^ческ'.е СЕОЛСТва этих кристаллов привздекы в таблице.
3 ззкличеияе обоущ&стся применения иовн?: ;'рысталлоа в' науке IJ. техйкке.
Таблица.

Флзнческие свойства крзсталлоз
двуокиси цярконм.
Температура плавлешш, °С
Кристаллическая структура
С.1

/ll

'?Ф

mЩ

U
1

-У&

•

- 8-

Параметр ренеткн, А
Плотность, г/ом 3
Мюеротвердость, vs/m?
Показатель преломжешм
Спектральная оолаот»
прощгоканшя, ни
Дисперсионный эффект
Отражательная епосоонооть.Я
Угол полного внутреннего
отражения .
Коэффициент термического
линейного расишфеюм,
^ град в жатерванв температур 20-900°С

5,141
5,910
I560
2,220
260-7500
0,058
13,6
27°6

10,65

Скорость жспарешю в вакууме, r/ci^ceK (2Ю0°С)
Темперетура заметного
парения в вакууме, °С •
Теплопроводность, ккал/м»чао,град
Удельное «лсктрошлролшяеяжв,
ом*см прж 20°Ь
Ю0О°С .
Джэлектржяеокая проницаемость
Тангенс диалектржжкжжх потерь

2100
2,2
10
100

2
4
5

•/.&

- 9 ПРОБЛЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ КРУПНЫХ ТУГОПЛАВКИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ
Х.С.Багдасаров
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
За последнее десятилетие значительно возросла роль тугоплавких монокристаллов.На их основе создаются новые физические
приборы и устройства, способные выдержать воздействие агрессивных сред, проникающей радиации, высоких температур и давлений.
Все гто стимулировало становление высокотемпературной кристаллизации, призванной обеспечить выращивание тугоплавких кристаллов с заданными свойствами, разнообразных как пи составу, так
и по геометрическим размерам и форма. В этой связи развитие
получили два направления, связанные о
а) поиском новых кристаллов я
б) созданием высокосовершенных крупных монокристаллов*
Характерной особенность!} современного поиска является комплексное исследование целых крйсталлохимических рядов, содержащих десятки и сотни веществ. Например, только нами за 7-8
лет для создания новых лазерных кристаллов было язучеао 207
систем, включающих редкоземельные окислы, вольфраматы, молибдаты, ванадаты, силикаты и фториды.
К разделу поиска относится целенаправленное изменение
состава кристаллов с использованием
широких областей твердых растворов.
Успешное проведение поиска осуществляется на основе новых
высокопроизводительных установок как для выращивания, так я
для исследования физико-химических я других характеристик.
Среди кристаллизационных установок дхя пояска важными преимуществами выделяется установка с лазерным нагрезск»
Проблема получения совершенных
кристаллов являемся .зд'ядгиентальной. Ее решение основано на
представлении о том, что свойства монокристаллов определяются
не только свойствами ясходного вещества, но ж условиями выращивания и отжига, влияющими на реальную структуру кристаллов,
распределение примесей и дефектов.
В силу чрезвычайной сложности чисто теоретического подхода к решению этой проблемы, а также отсутствия в подавляющем

Г ~>

I
fe

- 10 большинстве случаев сведений о физических характеристиках
вещества вблизи температуры плавления вазшое значение приобретает экспериментальный подход. Он основан на идее создания
большого кристалла» внутри которого иожно найти участки, обладающие высоким совершенство!;. Б такой постановке проблема большого кристалла смыкается с проблемой совершенного кристалла.
Проблема большого кристалла является комплексной. Она требует рассмотрения следующих: грех аспектов кристаллизации:
физико-химического,
кристалло$изического и
ыегодлческого.
Физико-химический аспект кристаллизации затрагивает состояние исходного вещества и процессы, обусловленные его термической диссоциацией, а такие взаимодействия расплава с материалом контейнера и с атмосферой кристаллизации. Без учета этих
процессов невозможно определить температурно-врелгзнвые рвжйаы,
а следовательно, условия Й методику выращивания.
Крисгалло^нзмческий аспект касается природы образования
дефектов и их зависимости от условий выращивания. В э ю и раздело необходимо 1 лесиогреть ряд задач, среди которых задачи о
механизмах роста из расплава,
нахождении тепловых режимов кристаллизации,
захвате механических частиц фронтом роста,
возникновении дислокаций и границ блоков,
вхождении и распределений примесзй,язляю2?оя определяющими. Эти задачи намч решались на примере выращивания кристаллов лейкосапфира и ихтрий-алюминяввого граната.
Методический аспект кристаллизации включает как разработку
способов выращивания, гак и обеспачания заданных условий кристалляэации.Намн показано весьгла перспективное направление з
области эыращивапия крупных, высокосовершеккых нонокристаллов,
- направление» основанное на методе горизонтально направленной
кристаллизации. Одн из основных лраимущвекз зтого метода является возможность наблюдать и управлять кормой $роита кристаллизации на протяжении всего процесса выращивании монокристалла.Это обстоятельство яоаволяат создать автоиатизировигнуа
Систем управления процессом кристаллизации с активной обратной связью.

- II ЕНРАЩЙВАНИВ КЖТАШОВ ТРОЙНЫХ ПОЛУПРОВОДЩИСОВ
CO СТРУКТУРОЙ Ш Ы Ш Ш Ш
A . C Борщеэский
Физико-технический институт Ем.А»Ф.Ко$фз АН СССР»
Ленинград
2

I . Хш/даческие соединения А В с | и А * В с | - прямне элект~
3 ?
2 6
ронно-хЕммческие аналоги полупроводников А В и А В ссответстаенно. Э.ксдерим8йгалыю доказано, ето 1фнс?алты соедииекнй
могуг иметь практическое -цражнешхе. Из шпс ухе ваготавдекн
фотонрие11Н1!КЗ, чувогвктельные к поляризации падзкдего Езлуче»
Ш5Я| она могут быть использованы как элементы нелинейной охи
тикк (часхомшз преобразоватвлл и злок!?роопсгические ю д у л я т о ры).
2* Указанные тройные полупроводнзио! |фиоталлизуюжоя з
больпшкстве^слутаев в структуре халькоимрЕта (простраяст^он-*
ная группа 42т) $ обладают двулучецреломлецнем, а в ряда случа»
es направлениями фазового согдасова^шя (санхронйзгла) •
ная Еоснрииьтчявооть второго и более ззысохаос порядков
кристаллов в несколько р а з превышают тжовую в ароевьде галлка5
3. Наиболее распростракз?шые катоды вфялдазанш! кркоталл о з ; направленная кристаллизация отехиокетрЕчвского расплава
(вертикальная и горизонтальная) и нсориентароваавея кристаллзззакрая нз разбавленных металлических раатлоров, В нервом сду~
твпичнне недостатки кристаллов ~ «хревсЕпн, образоваете а.о---*
л связано с анизотропией zmoMova расширения; раосежшея
неоднородаостм состава, внзываоиае ностабилыгссткз
фронта крвоталлизация и отклонением от етехйокетрва. Бо втором
случае кристаллы обладают дендркдюй структурой к содерие?
включения маточной фазы.
4. Саше ващгь:е причина 1геудач при вкрйщггвакш кристаллов
такого сорта «- з" OTcyrca?i?Ha ЕДССЯОЙ стаб'.кшостн тешературных
солей в роотоаых агшаравдзс и в кеэнавии р~Т*-х дааграшл состоя-*
гит соотвегствукщйх c^iovew*
5. Приводятся сведения о выращивания каас5олее ТИПИЧНЫЕ И
ва&кьте нвлиней'о-оптйчесхшх кристаллов cdGeAs 2 и

Is
-12 -

s'J

ffi".:;

На примере Cd0eA32 показано, что большую роль при направленной кристаллизации стехиометрического расплава играет присутствие кислорода, попадающего в реакционный объем при синтезе
и затек в ростовой контейнер. Удаление окислов из исходных
материалов приводит Е образованию слитков с зеркальной поверхностью, не содержащих шлаковых включений.
6. Показано, что нео годимыгли, хотя и трудно совместимыми
условиями уопеха при выра..ившши кристаллов CdGeAs2 являются
как можно большая близость температур жидкой и твердой фаз и
в то же в р е № сохранение достаточно большого градиента темпе-.
ратур в области межфазовой границы. Первое условие вызвано
возможностью химической реакции паровой фазы с твердой и образованней на последней жидкого слоя; второе - желанием приблизить форму фронта кристаллизации к оптимальной.
7. Мэнокристаллические участки слитков cdGeAs^ достигали
размеров 3 х I x 0,5 см 3 . Образцы кристаллов имели концентрацию дырок порядка Ю 1 5 см" 3 , коэффициент поглощения в области
&»6 в I0-II мкм около 1-2 см" 1 в плотность дислокаций до
50 ом" 2 .
Литература
2

1. "Шлупроводаики А В с | п/р Н.А.1Ърюново2 в Ю.А.Валова,
Москва, Советское радио, 1974 г.
2. J.I.. Shay, J.H.Wernick "Ternary chalcopyrite eemicondu'tors:
growth, electrical properties, and applications", Pergamon
Press, 1975.
3. Journal de physique, Coll. C3, Suppl. аи № У , tome 36,
sept. 1975.

- 13 РОСТОВЫЕ ДЕФЕКТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КРИСТАЛЛОВ.
А.Н.Буэынин, Н.И.Блецкан, Ю.Н.Кузнацов, Н.Н.Шефталь.

В литературе распространено мнение, что основной причиной
образования дефектов структуры в кристаллах, выращиваемых из
расплава, являются термоупругие напряжения, вознгасачж',ие при
неравномерном охлаждении кристалла. В данной работе показано,
что не менее важную, а в некоторых случаях решающую роль играют собственно ростовые причины, связанные с захватом инородных или родственных примесей. Поэтому по происховдению следует
различать ростовш и термические дефекты.
Селективным травлением и рентгеновскими методами исследована дефектная структура кристаллоп кремния и фосфида галлия,
выращенных по Чохральскому при различиях в ориентации, форме
и структуре фронта кристаллизации и легировании. Установлено,
что различные ростовые дефекты связаны с одними и теми жз структурными особенностями фронта кристаллизации, способствующими
захвату среды. Захват среды, приводящий к образованию в кристалле областей повышенной дефектности, преимущественно происходит на размытых границах пирамид роста граней, на криволинейных ступенчатых поверхностях, в мзстах встречи слоев при полицентрическом росте. Он возрастает при огрублении ступенчатого
рельефа. Микровключения среды, декорируясь вакансиями, приводят
к возникновению кластеров* При увеличении интенсивности захвата образуются: дислокации, малоугловые границы, макровключения.
Плотность кластеров в беэдисхокационных кристаллах кремния
повышена на размытых границах пирамид роста граней {ill}
и
в участках кристалла, образованных ростом криволинейных ступенчатых поверхностей» Эти же области характеризуются повышенным
уровнем остаточных напряжений. Число таких областей возрастает
при макроскопически водимом увеличении числа участвующих в
росте граней {ill} ,а следовательно, и границ их пирамид роста.
В кристаллах, выращенных го f i l l ] , размытая граница пирамид
роста фронтальной и боковой граней f i l l } характеризуется ыак-

Г:
симальной плотностью мастеров и наибольшим разбросом их по
размерам (рис.1а). Шпротин, в области "эффекта грани" плотность кластеров и их разброс по размерам минимальны (рис.16).
Кроме перечисленных областей некоторое повышение плотности
кластеров наблюдается в примесных полосах.
Распределение дислокаций в малодислокационных кристаллах,
выращенных в тепловых полях, позволяющих получать вовсе бездислокационные кристаллы, » в условиях, исключающих и>: наследование из затравки, сходно по характеру с распределением остаточных напряжений и кластеров в бездаелскацшшых кристаллах. 3 кристаллах ео средней и высокой плотностью дислокаций
это сходство обнаруживается только после длительного отжига.
Он облегчает перемещение дислокаций термического происхождения, не закрепленных другими дефектами и noTOisy наиболее подвианых, приводящее к их аннигиляции или выходу на поверхность
кристалла.
Малоугловые границы в дислокационных кристаллах возникают в местах встречи слоев при полицентри^еском ростз и огрублении рельефа фронта, которое ведет и к облоыу повшеним
плотности дислокаций. Огрублению ступенчатого рельефа фронта способствует его повышенная кривизна. Примеси, в зависимости от их вида, могут как способствовать (например, галлий
или икдий при больших концентрациях в кремнии),так и препятствовать (например, бор ила фосфор) огрублению рельефа. Значительное огрубление рельефа приводит к образованию включений в торцах макроступенеЯ.
Для предотвращения образования ростових дефектов необходимо обеспечение одногранного моноцентрипеского роста при
минимальном развитии рельефа и распространения слоев в энергетически выгодном направлении. При вцрап^вании по [ill]
этому способствует незначительное отклонение кристалла к
jiGOJ и плоский фронт кристаллизации, полностью занятый
гранью (П1) .

- 15 ВОПРОСЫ ВЫРАЩИВАНИЯ 1ГЖТАМ0В ИЗУМРУДА
Г. В. Букин, Л. А. Годовиков , В. А. Кляхин, В. С. Соболев
Институт геологии и геофизика СО АН СССР,г.Новосибирск

На основании критического анализа опубликованных данных
и собственных экспериментальных исследований обсуждается
проблема выращивания кристаллов изумруда.
йнконгруэнтный характер плавления берилла be}A)2Sibo1s
определил напраЕлекия способов выращивания его О - и V -содержащей разновидности - изумруда - методом раствор в расплаве (МРР), гидротермальным и из газовой фазы.
ВыращиЕаиие и:^ ..груда МРР осуществляется либо медленным
охлаедением насыщенного флюсового расплава исходных комио нентов в интервале 1250°-700°С со скоростями - 2-10 град/час
либо способом температурного.герегада. Кристаллизация может
производиться как на ориентированные затравкиs так и путем
спонтанной кристаллизации.
Б качестве фдюеоЕ используются щелочные соли молибдено вой, вольфрамовой, ванадиевой кислот, окислы Мо, V , В.
Абсолютные температуры кристаллизации, градиенты температур
определяются составами походных компонентов, изученными вязкостными и плотностными характеристиками флюсов.
Ниэете скорости роста ( не более 0,1 мм/сутки) Е пере численных флюсах обуславливают возможность выращивания пригодных для промышленного испольэоЕашш кристаллов по синтезной схеме за срок не менее I года.
Экспериментальные данные по условиям синтеза берилла и
УСТОЙЧИВОСТИ его в гидротермальных растворах позволяют считать, что берилл легко синтезируется в широком интергаче
температур (400°- 700°С, а возможно и выше) *• давлений как
Е чистой воде, так и в присутствии большинства известных
растворителей. Если берилл успешно синтезируется на ориентированные 'затравки Е слабощелочных растиорах, в концентрированных растворах хлорида аммония и соляной кислоты, в растворах HJBLVJ , тотрабората, карбоната в гидроиарбонота da,
СЛОЕНЫХ иарбонатно-фторидийх растворах, то изумруд по синтез-

- 16 ной схеме получен только в кислых растворах. при умеренной
активности щелочных катионов.
Показана возможность использования галогенидов для переноса составных компонентов и кристаллизация изумруда на
ориентированные затравки методом газо-транспортньк реакций.
Вследствие высокой агрессивности растворителей изумруд
высокого качества выращивается в контейнерах из драгметаллов - золота, платины.
Изучены макро- и микроморфология кристаллов, связь их с
физико-химическими условиями образования. Показана зависимость качества кристаллов от механизма роста, проявляющегося
на поверхности в виде акцессориев роста.
Обсуадаются методические трудности и перспективы исследований по усовершенствованию перечисленных способов выращивания кристаллов изумруда.

1Ж-:

IS:

-17 НЕКОТОШЕ ГЛБТОДИЧВСКИБ РАЗРАБОТКИ И АППАРАТУРА ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ В Г И Д Р О Т Е Р Ш Ш К УСЛОВИЯХ
А.Н.Лобачев, •В.И.Пополитов, А.Я.Шапиро
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
В работе рассматриваются некоторые новые методические разработки и созданная на их основе аппаратура для синтеза л выращиваквя монокристаллов в гидротермальных условиях.
Известно,что узким местом в гидротермальном процессе выращивания монояристаллов является трудность получения достоверной информации о физико-химических явлениях и гядродкламических процессах,протекающих в стальных автоклавах. С йёлью непрерывного наблюдения растворения я ярягсгаляиэадяа неорганического соединения на затравку в ходе опыта был разработан,
сконструирован и опробирован кварцевый реактор объемом 200см 3 .
Он (рис.1) представляет собой цилиндрический сосуд из прозрач^ного плавленного к в а р ц а Ш .
Внутри сосуда расположеныкорзин очна для шихтн(2),яерегородка(3),разделяющая зону растворен;м и зону роста,крпст&тлодержагель(4) с подвешенными на
нем затравочными кристаллами
(5).Реактор герметизируют гофч^р> рированной фторпластовой проб'кой,которая жестко закреплена
: при помощи упорного .щлаядра
(7) в упорной плиты(8).Обогрев
кварцевого реактора осуществляют двумя яагрввателями (9),установлвнвьаи на пласт:шах(Ю),
Все узлы закрепляют на стойках
(II) и базовой пяяге(12).В
сконструированной установке
Рис.1 Кварцевый реактор
е н я т о вертикальное распределенив температуры внутри кварцевого реактора при различных режимах работы верхнего л нижнего нагревателей без перегородка и с
перегородкой .Установлен характер пузырьчатого кипения в условн-

- 18 .
ях естественной конвекции при различных температурах и различном теплообмене мехду реактором и окружающей средой. В реакторе провздены исследования по выращиванию монокристаллов ТеС^
в зависимости от ряда переменных.
В работе представлены результаты кинетических измерении
скорости роста монокристаллов ТеО2 в направлении[III] и скорость
массопареноса исходной шихты из зоны растворения в зону роста
в зависимости от концентрации водного раствора HCI .различного
температурного перепада и характера движения раствора при температурах 150°в.
В работо обсуядается качество кристаллов ТеО 2 в зависимости
от концентрации не 1 .температурного перепада и резгша движения
газовых пузырьков я их размера. Представлены результаты гониометрических измерений и некоторые структурные исследования
кристаллов ТеО 2 .
Выращены кристаллы TeC>2 размером до 1,5см3 (фото I),Полученные результаты позволили перейти я росту монокристаллов двуокиси теллура болышх размеров в кварцевом реактора объемом 7л.
В работе описывается автоклав,созданный для ускоренного
синтеза к роста кристаллов в присутствия высоких вертикальных
теыаературнкх градиентов порядка 5О-100град/см.Тегшератур1Шй
градиент создают в пространства между шихтой и затравкой,расположенных на расстояния 0,5-1см,за счет схлаздёния' внутреннего
пространства обтюратора,непосредственно контактирующего с затразной. Приведены примеры выращивания кристаллов кварца и двуокиси теллура.
Для опткматьного синтеза и внращяваняя монокрястачлоз из
шихты,исходные компонента которой икаюг1 различную растворимость;
регулирования окиелнтельяо-зосстановйтельпэуо погенцлала гидротермальной среда,разработан и осуществлен па практике новый мегодяч8сний способ разделения исходных компонаитов шахи и независимых растворетелей. Это позволяат опткглальио взстп процесс
синтеза , а танке выращивать различные монокристаллы на затравку в обще1" зоне роста,находящейся над перегородкой,разделяющей
назавЕгсимые золы рпстворенют. В работе подробно рассмотрены флзико-хймяпеслиа и ккнетичаскав условия получеига практичасяя
важных монояристаллов sbSbO4
и др. по разработанной
методике.

- 19 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В КОНТРОЛЕ И УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЦЕССАМ.-! КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Э.Л.Лубе
институт кристаллографии АН СССР, Москва
Рост кристаллов является слокныи шогофакторньш процессом. Успех в получении кристалла, отвечающего заданным критериям качества, существенно зависит от соотиоиения контролируемых и неконтролируемых, управляемых и неуправляемых параметров процесса.
В последнее время получили развитие новые методы контроля процессов кристаллизации. С помощью телевизионной техники
измеряется диаметр растущего кристалла, определи тся форма и
размеры расплавленной зоны, а при использовании ИК-видикона и распределение температуры. Для получения изображений кристалла, закрытого от наблюдения непрозрачными материалами,применяются рентгеновские лучи. Метод, основанный ка отражении
ультразвука от границы расплав-кристалл, используется для определения положения и формы фронта кристаллизации, находящегося под расплавом. Взвешивание растущего кристалла позволяет
контролировать иассопереяос, а при вытягивании кристалла из
расплава - иасеоперенос в комплексе с силами поверхностного
натяжения. В последней случае поверхностное натяжение иоыет
определяться 'также кухеи измерения угла мениска около кристалла. Измерение момента вязкостного трения при вращении кристалла относительно расплава позволяет контролировать изменение
свойств расплава и размеров расплавленной зоны. Концентрация
водных растворов определяется по плотности или электропроводности. Содержание компонентов при кристаллизации из газовой
фазы контролируется масс-спектрометром, состав и структура
пленки - методой Ожё-спектроскопии и дифракцией медленных
электронов, ее толщина - эллипсоыетрией. Для выявления непосредеизеяно в процессе роста кристаллов дислокаций, границ блоков, полос скольжения применяется метод рентгеновской топографии с использованием телевизионной техники для регистрации л
отобрзиения дифракционной картины..

- 20 -

i?/,

В разяятии методов контроля отчетливо видна тенденция к
повышению информативности за счет прямого измерения параметров теплообмена и массопереноса или величин, отражающих совокупное действие контролируемых и неконтролируемых параметров
этих процессов. Увеличение объема контроля позволяет установить связь между измеряемыми параметрами процесса и характеристиками кристалла. Нап:>лиер, стабильность диаметра кристалла обеспечивает меньшую плотность дислокаций, большую оптическую однородность и т.д. Разработанные в последнее время
методы определения в ходе процесса кристаллизации состава,
структуры и совершенства растущего кристалла дают оперативную информацию о результатах воздействия на процесс практически всех контролируемых и неконтролируемых параметров. Следует заметить, что принципиальная возможность реализации того
•или иного метода контроля З З З Й С И Т прежде всего от метода и
температуры кристаллизации, свойств кристаллизуемого материала. В свою очередь метод контроля процесса существенно влияет
на конструкцию кристаллизационного аппарата.
Управление процессами кристаллизации путем стабилизации
или программного регулирования отдельных параметров во многих случаях оказывается недостаточно эффективным. Сложность
процесса затрудняет построение и использование для управления адекватной математической модели. Поэтому современная
тенденция развития методов управления проявляется во введении и увеличении числа каналов обратной связи. Эффективность
обратной езязи определяется прежде всего чувствительностью
методов контроля, объемом отображения контролируемыми параметрами управляемых и неуправляемых воздействий. Этому критерию в наибольшей степени отвечает управление с обратной .
связью по характеристикам кристалла, определяемым в ходе процесса.
. Увеличение числа контролируемых и управляемых параметров, усложнение связей меяду ниш требует применения устройств управления с большими функциональными возможностями.
В последнее время все больие используются вычислительвне
машины, вход которых едяэнвает'пя с приборами контроля, а
выход - с исполнителгдшмй органами кристаллизационного аппарата.

- 21 IS

ДЕФЕКТ00БРА30ВАНЙЕ В ЗШТАКСИАЛЬШХ ГЛТЕРОСТРУКТУРАХ И
Ш01Ш0Ш0НЕНТШЕ ТВЕРДЫЙ РАСТВОРЫ ЕОДУНРОВОДНИКОВиХ

СОЕДИНЕНИЙ
М.Г.Мильвядский, Л.М.Лолгинов
Гиредмет, Москва
1. Рассмотрены особенности двфектообразоваяае в гетероэпитаксиальных структурах, обусловленные: различием периодов решетки сопрягающихся материалов, термическими напряжениями, градиентами состава по тояшше эпитаксиаяьного слоя,
а также наследованием дефектов из подложи.
2. Обсуждаются возможности использования различных оиотем на основе полупроЕодниконых соединений (бинарные соединения, тройные и более сложные твердые растворы) для получения совершенных по структуре гетеропереходов. Показана перспективность использования для этих долей четверных и более
сложных твердых растЕОров, изопериодичееких с бинарными соединениями (тройными твердыми растьорамв), являющимися составной частью многокомпонентного твердого раотЕора»
3. С позиций поиска оптимальных гетерокомпозиний обсуждаются ЕОЗМОКНОСТИ раоадта параметров решетки и параметров
зонной структуры многокомпонентных твердых растворов с изовалектным и изопериодическим замещением. Приводятся сведения о четверных твердых растворах, изопериодическкх с бинарными соединениями и тройными твердыми растворами в широком
диапзэоне составов и позволяющих реализовать материалы а широком интервале значений ширины запрещенной зокы.
4. Дналиэуруется характер фазовых равновесий в четверных полупроводниковых системах. Рассмотрение проводится для
петверннх расТЕоров-распланов соединений %%, обогащенных
ыеталлом Ш группы Периодической системы, в пг-вдполомнии образования четвврнадч) твердого растворе соотЕетствующима бинарными соединениями,
Ь. Гасотхркваютоя ооног;ше критерия выбора материала
подложки при жлдкофазоаой эпитаковв многокомпонентных твердых растворов. Конкрсавай анализ делается для систем бинарное соединение - четверной раствор-расплав в применении я

- 22 -

' • - .

эпитаксиалышх слоев четЕзряых твердых раствороЕ соединений А^З .
6. Обсуждаются особенности начальных стадий роста гетероэпятаксиальных слоев четЕерных ТЕердих растнороЕ (ка примере ТЕердох растворов соединений A 3 ) . Основное внимание
уделяется связи начальной стадии роста эпитаксиальных слоев
с величиной несоответствия параметров решетки на гетерсграняце и Е8ЛИЧИНО2 переохлаждения раствора-расшшва в ироцеосах жйдкофазовой элитаксии. Рассмотрен эф?'ект "ориентационной стабилизации состава 11 .
7. Рассмотрены оризнтационнне заЕйсимосга коз^?:йциентов
распределения макрокомпонентов четверных твердых растворов
соединений А В . 0(5оувдаетоя влияние ориентации подлонзчного материала, величины несоответствия параметроь решеток на
1-оторогра!Шце и условий Еыраи(ЯЕания на морфологию эпитаксиальГгых слоев и совершенство их структура.
3. Анализируются последствия к различии коэфйициентоБ
термического расширения .изопериодачемсих при температуре
наращтаания гетероэпитакоиалышх композиций на основе четверных, ткерцых растЕоров соединений А Ё и обсуждаются Е ЭТОЙ
«яязи созмоапые эпитаксиальше гетерокомпозиции на основе пятнко„-.лонэнтак.х" тнердых растьоров соединений А В , кзолеркодр.чеокях с матер валок подложки Е широком интервале температур.

- 23 О В031ЮШСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ НЕКОТОРЫХ Ф0Т0ХР0ШХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫМ МЕТОДОМ
М.И.Нэмтзлишвили
Институт кибернетики АИ ГССР, г.Тбилиси.
r

'3
: . • !

Рассматриваются услозля низко- и высокотемпературного гидротермального выращивания алюмосиликатов структурного типа содалита: b"a8[Al6Si6o2^(C>H)2-i^O
- ридросодзлит» Ne 8 £Ai 6 s 6 o 2i Jci 2
- хлорсодэлит,
(rto,Fe,Zn)8LBe6Si602Z^ s 2
- гельвин,
Na 8 [Al 6 Si 6 0 2 4 ] S 0 4
- козеан И целый ряд искусс^^еннах зналогов.
Показана эффективность метода гидротермального синтеза для получения фотохрошшх и катодохрош:ых трошков и монокристаллов, обладающих наилучшими сво&аззгж с точка зрения чувствительности и спосоо'иости к охрайиванкк).
Анализируется вмиянке примесей s,Pa,se,K,Ga
и
т.д. на фотохромаае свойства выращенных кристаллов.
Рэсскза'ривзекся возможность- значительного улучшения
качества монокристаллов при росте из затравку чере:; полккристэлличеокие граничные слои (I).
Приводятся спектры поглощения, а также хэрактерисг'ики окраю8.вапиа и обесцзечизанкя фото- и кзтод.ьчромноз^о содэлита.
Отмечается выгодное расположение спектра поглощения
окрещенных кристаллов содалита с точки зрения существующих
источников когерентного света.
Деется сравнение характеристик содалита с другими кзтодохромныыи материалами.
Показзнз возможность прямеавняя электронно-лучевых
трубок о кетодохромиым экраном для воспроизвелеиия объемных изображений.

- 44 -

Л и т е р а т у р а :
1.Г.И.Дастлер, А.Н.Лобачев,В,Г.Влзсов,0.К.Мельников,
Триодам. ДАН СССР, 1974, т.215, К I .
2..

Н.С.

В.Ю.Гэлицкий,Б.Н.Гречр[ников,В.В.Йлюхин,Н.В.Бедов.
ДАН СССР, 197*,1.215,Й I .

3. K.L.Bye and K.A.D.White. Jotumel of Crystal Growth 6(1970)
555^356.
4. J„S.Brinej and L.A.Wilson. The Journal of chemical
physics.Vol 56,12,157г.

m
m

- 25 -

ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ СТРУКТУР
ТИПА ФЛЮОРИТА И РОЖЙЧЕСКОГО ФТОРИДА ИТТРИЯ
в НЕКОТОРЫХ «гонадах СИСТЕМАХ
Б.П.Соболез, Н.Л.Ткаченко, В.С.Сидоров
П.П.Федоров, Д.Д.Икраьш
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Институт химии АН Таджикской ССР, Душанбе

I-

Гетеровалентние изоморфные замещения С а г + и S»- *ваЫл*
как мы показали з [1,2], термически стабилизируют структуру,
типа флюорита. Зто явление широко распространено и в изученных нами системах Sof^-R'a » фазовке диаграммы которых представлены на рисунке. Изоморфные замещения сопровоздаются повышением те?/лератур гаазлгния неотехяоьтетрических флюоритовых
фаз я появлением максимумов на кривых Е Х плавкости в системах
с фторидами от лантана до тербия. Конгруэнтное поведение некоторых двухкомпонентннх составов вакно для получения кристаллов с высокой степенью однородности, по ряду характеристик
не уступающих (ила превосходяисйх) 8«Р» •
Изовалентные изоморфные за'аяцвпяя "легких" и "тяаелнх"
лантаноидов в системах ЬчРз"^*1'^' термически стабилизируют
структуру типа ролябическою фторида нттрпя. Благодаря отоыу
твердые растворы двух пизкотемасра^'урккх :й>дифякая)Ш трифторидов могут Еаходаться в равновесий с расплавом. Бо всех изученных нами скстомах таккэ фазы плавя-усй шасошрузнтко. Оо*на~
ружевныЗ еффект расшаряет щ;т лактаноздов, которые могут
вводиться в матрацу типа ромбическо1"о фторида иттрия, к позволяет использовать для получения таякх Mafep:tano3 крягсталлизаце» кз расплава.
1* К.Б»Сейраттап, Л»С*Га^и;^;о, К.С.Гавричез„ Б.П.Соболез.
17 Всесоюзинй сй'-атозиум по XS'HSEK .иеоргч'-тчэскях фторидов,
.Душанбе, 1975» Тезисы докледов, изд-ио "Наука",й.,1975,
2* П.П.Федороз, ю*Г.Скзга1юз>, Г>.П.Соболе,- тагл аа, стр.30.'

I
1350

Crf 3

;
1

•

11S0

»,F,

—

---

MFa

1.F,

•
:

9S0

f
t

" ~ -1

IMF,

I.F 2

I.F,

*^>

1300

V.
1100

A
—Ju

" f '"1

«00
».F2

"П
!i

Г
Г "

8.F,

1100

too

/
И - !,
f•

1 -;

1
' Tl
| *-^(

' 1

. . - J . M _.
. •'.

.1 - <

|HoF,

vl:r
}
i«f,

•,

|l a•

ftmK

LI?:."
I Vbf,

!• i

\ L.

so >s

mala % Inf.

Рис.

Дкаграглгли состояния систем

».r,

ддю^^щ^

- 27 * Ш Ш ; . СИЬТЕЗ ICFHCTAJJjrOb И сШТЛКСЛ1Л.1№.Г;.

слоьв nojfyiirc'Bo^fiiKObbiA
сощтж'п
К.Б.Соколов
Московский институт электронной техники
Пиролитический синтез - процесс, в котором в результате
пиролиза а-создинений происходит одновременно синтез а-т;смпонентного соединений.
В общем виде реакцию пиролчтического синтоза можно записать:
Л:: + Rj + CZ ... = ЛВС ... + хул ...
Главной особенностью реакций лирхпитлческого синтеза Л Б ляется их необратимый характер. В качестве исходных соединении, применяемых для пиролитического синтеза, используются
элемент оорганшесг.ие соединения и гидриды элемент " Р .
Наиболее актуально для полупроводит?ОБОЙ промышленности
использование пиролитического синтеза с цолыо решения двух
задач: получение поликристаллов соединений с целью их послеДукнцеЛ порекриоталлизпции и выращивание гетеро- и автоэпитансчальных структур соединонш!.
Общими достоинствами процессов пиролитического синтеза
являются относительно низкие температуры процесса и уменьшение числа операций в технологии полуироБоднпкоЕых соединений.
Трудностя?.?и в реализация процессов пиролнтичегасого синтеза являются недостаточный у1югг>пь качества и ассортимент
элемена'оорганичесиих соедчпении и гидридов, выг1ускае1.-алх прокиашленностыг.
В качестве примеров осу^оотDJMHHH процоссоп пиролитического синтеза приводятся длинно, >;opaifrcpu3^ioL?is рост поликристаллов и мопокристз'шпаски.т гаитахоиэльних слоев среепчда и фосфида галлия с погтолц-зояолисм уртаютчягаллля, apoi;, i
и '.|юс^.Ш!а р качестве ИСХОДРИХ клт'зркалск.
Гассыатригаетсл мор>ологгя крйстаячог, EJjpa^Kias: из
> ртплнчлих •го;::!олгч1ичосс;5х условпщ;. Iloi:aз но.чучы'-пв! спятуксна-пирл слоев соед?попп;!
С КО!П?ОрСИ-;-; ПрОПОД",?МОС:'П1 В 051ЧЮИ!:ОСТИ ОТ COOTHOXOIilM У-OV-

понектов в газовой фазе.

Использование донорно-акцепторнш;: комплексов, содергшщих пиролиз5то1циеся алементооргаикческие сое;ашония, упрощает методику пиролитлческого синтеза.
На примере кристаллнзацт^ из газовой фазы эпитадсиальшх
слоев нитрида галлия, агсенида галлия и твердых растворов на
их основе показаны определенные преимущества использования
донорно-акцепторных комплексов и перспектива дальнейшего
совершенствования этого метода.

- 29 рост TjpoEimjpoBAiraiiA адоо^отатшов.
В.А.Тзтарченко, П.II. Антонов
Институт (;jii3:uai твердого тола Л1! СССР, Черноголовка,
унзико-техгшческпй институт игл. A.O."ocV-e All СССР
Имеется ряд методов получения прачглпровозпю: ::о:юкрлсталлов, однако ко практике получил наибольшее prscnpocTpi'ueir.-e
спссоб Степанова.
Работа, проведенная з течение послсдш;х 20 лет, позволяет
иодоестп итоги п выделить Б разглтттп? ciocoda Степанова ;рп
направления:
I. Создание научных основ процесса получешя пробилрозакних
кристаллов. В этой ойластл неосЗходг'гга тмлтъл'ъ сле.щ'!хи:с результати по управлению *ор-.х>П красхал-тол :: г:: сг.иГ.стиа:.'л.
A. Катуишриое Лоргюойразоватге,
11а основами! решеш-ш тсагшллярного уравнения Лапласа с рпэличнт.и1 гранпчпшл: услогяягл;, нплавуотла::." >тор:юобпспоратслй!;,
найдены высота п (т!орр.;а нроп.«.чьних ирлпг:, orfj.oci'i: с.уи-си'пюг'ипм!
про(ГстльЕКх крглглх раз.тачной vojs:u - юогнулк, i;iin;Tb-nic:, злиг.'хло-зогнутих.
Б. Тепловая задача.
Решен]:е тепловой задачи для емсгеги крлст.-пл-ррсплг.в ИОЙ35оляет наптл ряснродслеиге тонперптуры в рпоплапе is jcp!icTn.'!.4e,
С7зязь условий о.хлолдешл со скоростью в!-!тяг:)ло:л;л. Соп:.:ссткоэ
репюпге 1:апгл1ярло1'1 и т о м о в о п задачи »з воезюз-чо.'аюго Hadoj'P.
lipOiTiiuiMIlIX 1ф11В11М П о з в о л я е т БМДОЛЫЬ ТО, ItOTOpHC УДОВ.ЧСТ1.Ор'1-

ют одновро!.:йнпо ot'ciTi :зг:,аячог;.
B. Усто1!'п:1юсуь 1фоцесс.-1.
11сследоВ|?н::с устоЛчгаосо1;' ciirve.'Ji и репулт-твто г.н;ад:;ал
liaiEijympiiot; TI •iciwio.uc'A з.-л7у*ч позволило г.з ноби^.н гргчшчшк
услов!!]'! и Teiwojii.'x ипрг.г.'етров задпч;: зч.'делг.ть т о , jcoTopnfi
ойеоночивп'от получелго j:fi'Cvr-A;ia jrocTO/nrnoro itoiiejio^noro соче1ЫЯ.

СреДУ.'070

ПОЭВ*.«.'!:10'г i'CI!J!hTT> IVrt ОСЛО.бГ'ГЬ lipC-Jti-'iOUUe

CC'i'CCT-

•

-30 v

[•;

neitiioii огранки монокргстйллп.
Д. Тер?.:о;?пр7/ше напрлт:ония.
Для шяидсштя основной причин» возникновения длслог.ации
в монокристаллах в процессе ипропшзангя роалышя л^слоггаидонная струга'Зфа в лентах и стержнях срппшпзалаоь о распределеикег-] терг:оу1фугкс наиргигеник, найденных в результате ртсчетя
тег-:псрату];ннх нолей в рас?:Л'10Т! кристалле.
Л. Создание i; разработка рэзллчпш: варионтог. способа, 'Jopr-io^})аз1'ющ:1Х CJ'CTC*", аппаратуры и оборудования.
Все раз-инчике иарпаити способа Степанова могут бить разделены па две группы по тину -граничных условна, згдаврегл-с:
(|'.op: loortpti зоьателем.
А. Фитссацкл линии на поверхности способа расплава кромками (ьорпооорэзователя (згидаатсние).
IJ. 4Т-гзкса»з-;я 5ггла гле;:;чу касательной к поверхностз. рэсплава
Б точке контакта и поверхностью (Т;ор:лообразователя (угол скачивания) .
В настоящее врегэт на практшге реалнзолани варианты способа с использованием cir&vsiiiaevux. и нестдачиваегшх расплавом
Гюрмообразователей. Разработан ряд установок. Иапли яракатческое ирш"еиеш.;е различн!ю нрек^лн дг.аддати кешеств.

-31 ВИТИЕ РАБОТ ПО БЫРАЩШНИЮ OElEMfUX КРИСТАЛЛОВ
Ш РАСТВОРОВ-РАСПЛАВОВ
В.А.Тимофеева
Институт кристаллографии
АН СССР, Москва
' Рассиатриваотсл различные способы вырачхвання
объемных кристаллов из высокотемпературшх растворов в
условиях управляемой кристаллизации. В отличие от
спонтанной кристаллизации, где рост осуществляется в
неконтролируемой среде, здесь предусматривается { в з а висимости от разновидности способа) частично нги полностью управляемый процесс. Зто достигается:
1. Кристаллизацией на затравках, предварительно
закрепленных на внутренней стороне крышки запаянного
тигля [1,2) .
2. Введением затравочных кристаллов" в насыщенный
раствор-расплав f 3 , * ] . •
3 . Применением модифицированного метода Чохуадьского ("5J и др.
Кинетические характеристики объечтх кристаллов
связываются при этом главным образом с развитием
гладких граней по механизму ПОСЛОЙНОГО роста.
Наряду Ju способами высокотемпературной ( 1300 1350°С ) кристаллизации обсуждаются вирианты низкотемпературного ( < 1000°С) способа шравдваичй объемных
гранатов на затравках, ориентированных по кристаллографическим направлениям, составляющим некоторый угол
(5-7°) с ориентацией гладкой грана.
Показано, что в диффузионном режиме анизотропия
скоростея роста гладких и шероховатых граней достигает
^ I порядка.

-32 Определены технологические параметры, обесаечш
щхе рост затравочных пластин алскограната 2x30x60 мм
на 3-5 мм без захвата иакровхлюченжй раствора.
Показано, что механизм роста таких кристаллов определяется развитием субхндявидов - неустойчивых форм роста шероховатых гранен.
Обсувдаптся перспектива создания условий роста
объемных грнатов по механизму нормального роста.
Литература:

I.
/3 lV

'•> / *

2. £ Я. &e>nne-t.
3. Ф. eturttt Ю. SeA&e.
4. Л.Н.Безматеркых, Г.И.Швардаан, ЛД.Боков,
А.П.Про:?опоБ. Кзл.эуЕОВ, фдзака, 1573; в, 127.
5. П.ЗДлевцоЕ, Л.ЯДоаоеъа v А.Л,Пввлкк.
Кристаллография, 1975, £0, б, К*1й.

"'{-••-•

- 33 -

Ш.

ВИРАИдаШШИЕ И РЕАЛЬНАЯ СТРУКТУРА АШПСТА
Л.П.Цннобер, В.ЙЛадии, ЕЛп.Цигаиов
к.И.СамоЗлович, А.А.Шапошников
Всесоюзный научно-исследовательский институт синтеза
минерального сирья (ВИКИСЖС) Г.1Г СССР, Г.Александров
1. Кристалла аметиста получают гидротерыалышм методом
в системе 0СО^-МгС0а-Ге20,-Ил0
на затравках,параллельных граням (1011) и ( О Ш ) . В отличие от натриевых растзоров, в калиевых средах железо не образует малорасаворимих
соединений и активно захватывается растудами кристаллами
кварца как в структурной, так и в неструктурной (коллоидно-дисперсной) форме. Аметистовая (фиолетовая) окраска возникает при ионизирующем облучении первично бесциетш:х пирамид роста граней основных ромбоэдров таких кристаллов. 3
этих же условиях пирамидп роста других граней формируются
окрашенным в зеленый, коричневый и ;:;елтие цвета, что обусловлено соотношением концентраций примесного двух»и трохпалентного келеза в кристалле. Введение некоторых добавок и
подбор оптимальных термобаричееккх параметров обеспечивают
получение кристаллов аметиста с впеоко;'; степенью чистоты и
!
заданной интенсивностью окраски.
2 . Но дашым cflP погенцкалышми центрами аметистовой
окраски являются пони Пг i f , замощаю:5кэ пони Si ** з структуре кварца. Компенсация заряда (по-видимому, не локальная)
осущестБ.вдется 1<^ездуузельги--ми ионаг/л / £ ! * , а такне ионами щелочных металлов ( К**,2и
) клл г/ротогмул ( •//
).
Согласно модели,предло;;-:еино:1 Ломанном на основе анализа оптических спектров к подтвар;.;цо!шсл подавно методом EliP,
часть 3ai.:eu!aioit4x по:юз
Feih при облучении переходит з
v
состояния fe ' ( ct
}. Полоса кристаллического поля пока
Ге ** л кварце и определяет ог.т>:ческп:1 спектр, характерна Л д.тя аметиста.
Ъ. Д.-;я кристаллов еппгс^пзского с..;ет:зста характерен
резко вчра>.;сппый эМ".ект аномального плеохроизма окраски,
связанна!* с неравномерно:; заселенностью т;;о;:- РК'игйалентнчх
позиций
jSt * з s.'io;.;3!iтарной лча;;;:й кварца ::о".а:.:н Fh

t
-34 t-i •*

в исходном и ионами г е
з облученном состоянии. Такое
неравномерное распределение примеси является следствием
нарастания кристалла по плоскости ромбоэдра, относительно
которой эти тетраэдры геометрически (я, следовательно,
кристаллографически) но эквивалентны. Эффект плеохроизма
окраски существенно повышает ювелирную ценность синтетического аметиста.
4 . По своим физЕко-хишческш характеристикам: опти.ческим спектрам ИК-спектоамз области проявления ОН -дефектов, морфологическим осоо'ениастямшкроко распространенных з них дсинайских и бразильских дзойников, повышенной
концентрации дислокаций и обязательному присутствию примесного калия,-кристаллы аметиста, выращенные в щелочных
калиевых растворах в отличие от других систем, практически
не отличимы от природного аметиста и могут быть приравнены по своим ювелирным характеристикам к лучшим (так называемым уральским или сибирским) сортагл этого минерала.

•-'.%

f,-"."

ВЫРАОЦШАНИЕ ИЗ ГАЗОВОЗ ФАЗЫ

35 ТРАНСПЛАНТАЦИЯ АТОМОВ Е МОНОКРИСТАЛЛАХ СОВДШШй ТИПА А П В У 1
Б.И.ШАХ
Институт пояупроводннков АН УССР, Киев
Обсуждаются процессы взаимодействия типа

при получении сдоев, а также кристаллов замещением цеталла или
халькогена в монокристаллах соединений A^B^f э л е м е н т а м II и
71 групп (S,Se,Te,Zn,Cd) П - 3 ] . На схеме приведены рассматриваемые в работе трансплантационные переходы:

В скобках обозначены элемевгы, замещаэщие соответствующие металлы и халыгогеиы в исходных ионокрисгаздах. Бо всех случаях
наблюдалась резкая граница между образующиеся слоем и исходный ионокристзлном.
Так, при термообработке мопокрьстадаов CdS в парах селена происходит реакция
и на поверхности кристалла образуется счой CdSe . Толщина
слоя зависит or температуры и продолкагельиости процесса. Она
иожет варьироваться в очень иироккх пределах: от сотен 'ангстрем и до полного замещения сери в исходной кшширисталле.
Йссяедовапад заекгр^ческях в ^оз'оолокурических СИОЙСГВ
системы CdS — CdSe показал», ч?о обааегь снс-кгралыюН чувствительности готериструктура заключена в нитерааио suepruii, cooi-

- 36 - .
в-зтстдующих ширинам запрещенных зон ыатериалов пары. При освещении со стороны CdSe спектральная характеристика соответствует спектральной чувствительности седенида кадмия, что указывает на полное замещение в слое атомов серы атоиаии селена.
Иной характер взаимодействия наблюдается при замещении
хапькогенов в монокристаллах атодаьи с меньшими радиусами. Например, при замещении в ионоиристаядах CdSe селена серой реакция протекает ло всеиу объему кристалла с образованием твердого раствора.
I.H.Iwonaga.N.Shibata. Japan.J.Appl.Phys.^, 121 (1972)
2. H.lwanaga.N.Shibata, K.Suzuki. ICCG4, Internationoi Conference
on Crystal Growth,Collected Abstracts, Tokyo,Japan, I974,s.555
3. N.Shibata, H.lwanaga. ICCG4,International Conference onCrystal
Growth, CoUected Abstracts, Tokyo, Japan, 1974, s.557

!&.;-'"

"• s 1 ••$

- 37 -

ПОЛУЧЕНИЕЭДИТМСШЬНЫХСДОЕВ
ХИМИЧЕСКОМ ТРАНСПОРТ

А.А.Вейспалс, А.А.ГТатмаиниекс, Г.У.Раманс
Латвийский государственный университет
ам.П.Стучки, Рига

iff:

С выявлением электрохромного эфгТегчта Е некоторых окислах переходник металлов ( МОа,?1о0Аи др.) особый интерес
возник к свойствам тонких слоев трехоккси вольтрагла как
перспективного материала для оптоэлектроника. В настоящей
работе определены термодинамические условая получения монокристаллических слоев W03^K глетодом "сэндвич" с агентами химического транспорта НС1 , С1г • &**» • а < г а к ' 7 - е исследованы структура к морг?шогия в запкси?/.ости от условий
синтеза.
Если лимитирующим процессом является перенос в газовой фазе, в перпом приближении скорость переноса пропорциональна изменению яолноти реакции Д<£ мемду зонами источника и каждения. В случае реакции:

WO3 * 2НС1 s* WOzClz +H*O

(I)

в закрытой систег/.е для определения 0^ получено уравнение:
*

г д е й •д!?*^* PuOzCtt - парциальное давление WOtCtz\
PHCI -Исходное давление ИС1; Н. - константа равновесия
реакции. Для реакции тияа:

W03 * Xt *г W0zXt * iOx

(3)

где: X - хлор или бром, 0£ определхено из уравнения:
Из сопоставления экспершенталышх згчЕясимостей скорости
переноса от температуры и исходного давления транспортного' агента с результатами, лолученньш лз выражений (2) я
(4), установлено, что в процессе переноса преобладают
реакции (I) и ( 3 ) .

- 38 -

Поскольку химический транспорт происходит в квази, замкнутом объеме и коэффициенты д и т о у з й и / } ^ ^ , ОЦ
,
Оол сильно отличаются, содеряание кислорода в растущем
слое уменьшается. Для получения желаемой концентраций кислорода в систему дополнительно вводится ИЯО или Oz, давлоиие которых оценивается из выражений (2) и (4).
Особо высокая скорость монокристального роста У0^.х
(*»3000 Л/с) осуществляется при температуре от 950' до
ЮООГк и давлении //С/«Ю0 мм рт. ст. Установлено, что с
повышением концентрации кислорода в слоях W0j.x, их ско-"
рость роста уменьшается.
Монокристаллаческие слои площадью до I our и толщиной до 0,05 см получены на подаожках/7^0(100). Наблвдается двойникование по плоскостям [ ПО} и {100}, что, по-видимому, обусловлено большим различием коэффициентов термического расширения hgOw УОЛ,
;Установлено, что меаду подложкой и нарастающим слоем образуется межслой, содержащий
ЛО

I-

- 39 ЭПИТАКСИАЛЬБЫЙ РОСТ ПЛЕВОК Сс(Тв
В.Е.Виноградов
Днепродзержннзкив индустриальный институт,
Днепродзержинск
Исследовалась зависимость степени совершенства отрухту-_„
ры пленож GctTe от их толщины ( Ь ) , температуры подложки (!д)«
а также некоторые закономерности я причины зарсткеакя дефектов*
Пленки получали конденсацией • замкнутом объеме на подложке i s
следы С мусковит) при температурах 330 к 550°С. Скорость рос»
та составляла 60-13) А/мия, толщина пленок менялась от ЭОО 1
до 10 мх. Для анализа структуры пленок применяли в « « р о в н у ю
• оптическую мквросхопк», а также дифракцию электронов,
Установлено» что температура кристаллизации оказывает
существенное влияние на механизм роста к структуру плевок СЙТе.
Формирование ело;; щы Т п * 3 5 0 ° С начинается е образования трех»
мерных зародпвей в двойниковых РОЧпенях* Рост идет оо слабой
коалеоценцкей» зозпикаот некогерентные двойшосовке границы
{112} • При этом преобладает нормальянй рост к сплояная плев*
ха получается при h * I 2 0 0 *• 1900 X, При Тп » 55О°С формирование слоя происходит о образованием ж разрастанием двумерных
островков. В атом случае оплоаная гетероэпнтаксиальвая плевка
получается при К«500 А. Дальнейший рост пгенки происходит
путем возникновения к роста новых кристаллов на поверхности
собственного слоя» преимущественно на активных местах (дефекты
упаковки, участки некогерентной двойниковой границы, дислокации и т . п . ) . Характерной особенностью роста сдоя является
анизотропия орастения двойниковых островков. Более легко яде*
срастания 6стр6вков»обра1ценн1а друг к кругу верехнам! в на»
правлении <П2> , я более трудно орастаягся двойниковые кристаллы с противоположной ориентацией; в результате чего образуется долго незерастающхе каналы вдоль < ZXG&
С уменьшением переевдзния меняется не только механизм
роста,' но и тип дефектов и совершенство кристаллического строения. Резко снижается количество зародышей в двойниковом поло-

- 40 -

i
h
I".

2
жзяяи,
жзяяи, аа такке пло-тгоат* ss.r-"m3 упакозкп Со ~1О°е:.Г дэ
10 o/TV, Причем пря Т я я ^ ^ ' - ' паблвдаетсл только
а тая Тп =. 55Q°C , гказиан сСрзгсм, тзтрдадрячеспмэ дефакты
упакозкя. itpo?.fs того* изменяется раоярсдглеяке, плотность и
характер дислокаций. При ИЕОг.с-гешеретуркой кристаляпзацяз
( ?п»35О°С) дислокации длинкыз и при-ws, L-образниз и
раопожсяопц вдоль капрг^лс;:«Л ^11С> и ч ! 1 2 > . П?я тв;,!Г'ратуро коиденсацка 550°С длслокациоппиз гяяая сть^йлгся
коротяаш? и s^vrs'jomrs срггзктащ'и гтрсггсходят слзп»о, Грхчз:л ^
каблодается стиссителько высокая стотлость С ~1О"' * 10** см™^

ДЯСЛОХЗЦйОЕгКХ Г:С?0Г5, СКОПЛОКИЯ ТОЧеЧЕ!"

Дй^ЗПТОЗ*

Ог томз;аргтуры крисгйллкаацгиг существо «ко aar/си'г я морфология поверхпостя ряста сяоаэ. Корфзлогячосггоз рзэлггчгз икраааетоя в тоы; 'iTo r.p;: тс-лпср^турз роста 3SD°C повзрхшсть
слр.я докрыта пярзмядазлг р о с т , г:^ат:?ос^ь которых досткгазт
10 + 1 0 с?/**" » тогда zzi'. гjiM с-олсз 1?Ь*::.?-КУЙ тсги'зрзууро кок»
дзнсацяи 5Х'°С позерхносг^, как прззидо, геряалько-глш1х<ая,
с КявучЕ+гляя&ю на электрокогралмах "яа отрзззшге"; Одяаао
иногда для этих плзкок йабдадастог езоеочрсзшз фигура роста,
яредотазляоцкз со^зй усочокяиз тетраэдры, вцроскгз друг :;а
друга а ДЗОЙ!;:;ИОБСЙ оркзнтзцаа. В ряде случаев верхняя тетраэдр трансформируется в сярамгду гзксггояалькоЯ су.ше?рхяя
Уст аи оз -то .то, ч^г г;;г'П": ^^лгдазэт иксокшл уделггы.':" олекратурц it]

тт VT
HA KX OCUC'isS LET

u БPUUi!.- КНЛ С

А.З.ВойцелОВскнй, П.Н.Тхачук, К . Г . & У Ш Й , Л.^.Псаун
Кезяиский госпедчнст:;тут ик.Н.З.ГЪгодя, Нения
Невский госпедкиститут u:.:.A.Li.Горького,Хяез
I I Ут
Соединения A 3
у. твердое раствори гетерогалентпого замещения на их основе язляэтед перспект1:}:::ш.:и материала :.-к для полупроводниковой электроники [ 1 , 2 , Э] . ?.ет?..шюе ^'следование
свойств и применение названных "атерпалов сдер^ксается недостаточной разработкой техколсг::ческ::х методов получения достаточно
крупных и соЕергазкных 1\оно}-гп::сталлоБ.
Существующие расплавите метода Бигашпзаккя п о з в о л я я ! получать крупные кококрпсталлы. Сдна;:о они инею? ряд недостатке Б ,
обуслозле1:к!.!Х, г.плвким обрасо;:, некснтролкруекуик загрязкеш:я-'
fx

при BKCOKV.X температурах. !.!етод XHWKCCICJIX газотранспорт-

ных реакций ДГГР/ является наиболее перспективный для получения соБерн;О11Ш-:>: KOKOJ'.pi-!r/ra.!!iiOVi СЛОЕПКХ полуироЕодишюв, однако
распор:! пол^':;;е;.;!.::: j.ionoicni!CTii.v.-rj стпослтслт.'Ю невелики.
Ilaiiii п^-длагаотся. cr.noc') no: y.^:-:»^ г.О[;.о-"хоталлой ретеросаJ;OT:TKS.4 тиердих расп-орог т;:г.л А' '~^' ~ п1~Ь ", в которой сочзт.'лютег: r.pc::;}-.yir,ecTr.a метода ХГ*? г. !. оЧ'-.:д1 H^:i;;-:.!.:ei-:a.
1 1

нутого KCHTOhiiena с -сход.:^:.: : с г:-:ст?.С!.: ;: тр.'К'сиортеро:.? черсь
розкмй томпоратурпиГ; гр."лкс::т. 7л:-:|Я;Г: си'-сс.О был py,n'.e::oii и?л:л
для вг;1г.к-.ий1К!:ягк.'?2п:гг!Х /f-vc.I/ \'::o:i^:::-,-:r:,::oi •'.1т.ч-г>д:--.:с раотвотак;';с .чегироясип^" /Си.

, £х , Л-$ , Ми , f'kt / и нолегировпнмкх

т;;ручи;вго агсати. /очтм'ллъуая кс^сонтрлпка С,> - 10
иг/с:.:'/.
1
величина то.'.!пср-'лт*'р:!ого Рш?..:о::та з ьсиг: к^исталллза!!: .:' 'Ы'.гъ::рсвалаоь в лроде^^х 5G - IX' К/с:.'.. О'г^лератуем гетечн;:;;:! состпйл.чла ICCC - Л SO 1С для ттд. р;,!_>: растйороз иа оспсг.3 6

'•f

"Г"""—""пягтммп

"TTimimu

и ' Л ) - I45Q°K на основе A 3 . Оптимальная скорость протяяхи, исклячаацая канальные неоднородности и досокуо концентрацхо газолих включений, составляла 2 - 3 !/1</сутки.
На полненных ионокрксталлах проведен комплекс исследований, вхлдоаодех рентгеиоструктуркия, рентгено^луоресцеитный и
иихрострухтурныя анализы, а тахже кзиеренкя электрических и оптячесхих параметров. Полеченные данные евкдетельотвуот о гоиогенностш, достаточно высокой кристаллическом совераевстве х одкородхоотя вырешенных монокристаллов.
Пб-вхднмому, данные cnocod является наиболее перспективный
для получения достаточно
них и совершенных монокристаллов
твердых растворов типа к'
- А В* ж исходних соедяненх!.
ЛИТЕРАТУРА
1. Георгбханк Д.В. ГФН, Ш , 129 /1974/.
2 . Бойцеховсхм* А.В., ГЪрпнова Н.Л. В сб."визкка" /докдады
XX науч**°иф» ЛИЗЦ/, стр.12, язд-во ЛИЗИ, Л.,1962.
3 . Вовцеховскхв А.В. Автореф. х а н д . д к е с , ХШй, Киев, 1965.

•>.'=

- 43 ОСОБШОСТК ОПЕВТКРОВЛНЮП) РОСТ» ШЕГОЛ,

юдаюигомнягх из ЛАЖРЯОЯ шиза
С1.1«аояоя, Б.ИЛусхки, Б.Д.Вэстеров, Н.Н.Салаяа*хо
Институт хяиня АН СССР, Гормв!

Мссаедояелиск спхояиоет», структурно* еоверешютво а еос«ояи» поиркиоеп тсжжнх я саарктотях пмямс, посучатшх
пря sexjjMHOic я т ш п с т мявств, яотраянях HMJWHMMI
кщуиеяях х«мро». В м е м р ш а я п х аарироямяеъ ехороеть
ло«упя»н)|д кощмкжт на подховху ( V* ), дхнтахмюеть доха яапняамяя я «мвршячасхкЯ спанр хааврноя пхаамя. Дм
упраахвния парвчислвнтош траматрамя иопоямовпхнсь яаявнах«а мятеяояяноетк я дххмхыюсш яахучаияя, гаомвтряк напяхятадыюг) устройства, а тах ха парвхрмтяа вхааиаииого потока схоростмкя диафрегиамя я раадаяаяяа пхааяя ахахтрячаскяя
поямг. Эксперимент яроходяяяс» яа PfcSe , Р б Т е > O b
Методика получения пхенох »тях соадатмя! на подложках
я КСС описана в [ l ] .
Основнне реауяьтптк иастояцая работ* мохяо сформухмрааать сяедупцис ойровои:0
1, При V*. & 10° А/с,и юмпературах подлоххя
Тн а 200°С начальнал стадял роста происходит «Sea обравоааняя островков, т.к. хритячвсхкй равивр вародяяав прж$лнхается а атомарному. Пленка отановмтся спиояноя, начиная о
тоялин, сравнямих с хоносяовм (~10 д).
2» Зарэгистрпрэпако скихяжв температуря шитахсяахыюго
ростя пя9»0!с т 100* 150° при яспарекик ввявст» яахучвиюм
яааврв с лктвасившст*» «^ ~ б. 1 0 s * 10 9 Вт/см2. Пря ухаааяянх кнтвис-кэяостях r^tjmhux яавзрв а пхашо присутствует
\f) внсожоэмэргетичиипс коков с аноргиви -* 10 3 аВ.

Средняя оггзргггя кодов-» 5*10 з2 [ й ] . Огслонэние быстрах коков
прнзодкт к яолучэкж раоорюнглрованншс пдеиок. Бомбардировка
подлоги;: бистрши ронаии ?гяубяг?в? потегакаяькнй рэльеф поБзрхкостя и да:1азт дозшхятя ор'/.оиглропакьчД р>ст пленги бзв
кл это яргводат J; расграглмаахсш пОБэрхкоста подлогкг. к ув-з3. Лсслодсзано аяллгаз рсста тэ;гпэра1ура nos-грхкос»: подроттгос^т Сдяичэлькссть
пленок, В рэ::п:.:з 5?сду::кр
йг^пульса гаху-чекЕ;: Ги, - 10" с, врэ^я поступкоктя хтокдонсага
Т л ~ 1ГГ € с) itp-.i боль-ла потопсх плз
h3j» ПОДВОХИ:? Я рг.спарэк'.ш^пггояяк. В р е к я э сзободкоз гэкзращ и , гогд-з 'Ги'г^с ~ 10"*°с, скорость поступяезгля конденсата
и цг?)СБ©Няая те?гп£ратура подлог^!: ягяяотоя св.пааш1пгл парада гat«, вол«дгтгк;1 «гого в з;гспэржонтз2 шбгзлаяксь KSCTJ o6iacгсчопагп-тм,-! с ълйЦва сксрэзткоп д^й^рзг.ч'з цуг лсзорноп
5, ^осагЕОпиыХ для полу^дая плонся Р ь Т е > P S S e тог~
ЙИВОЗ 20 Л» йаграае? логзрхнооть подлскгя до «ззпорачурз, •
обасш^игагся!! ор:сзз1г?розаи:-:!й рост,
пленги биг.л :юиойряс-г;;^аямэски1:и я с i!«sARO£! пссерхкостьв,
]1э1Ч)д с::орост:э:< диафрагм пртх*одаи для
суруатур ьа о.ган

ЛИТЕРАТУРА
1, З.П.Егасгогл, СЗ.Гепйша ;: /ф.
2. ЮД.Ен'созсгл?;, С..^.СйЛьз:эа if др.

1!аа,ВУ2оз,?едио0из15ка)
Кь^втозал эязктрозяка,

.'t

АНЙЕ и з IIAPOJGA УАЗМ

C7j.b2IIA КАДМИЯ С ЗДД/Л
A.E. Гарная, Л.А. Давидов, У.-.У.. Кузнецов,
M.B. i*2p:-:ou, В.Т. Хрлиов.

Получение круш^з: моко::ркот?.ллм сул^.гда ::сл:."'л с оалзкметра:ли стало одао;'; из самых sicrys^yiiiA с£дсч С яр-:--.т;и;з r u рг.гдва::!1Я кристаллов 2 саязл с ызре-гс;::»: лспользоззст;е:л лх з
Б насгоягцее врагот паяс>олсз ч:;от;:с к сегер^йвд^з :.:oj-:o::pi:cсульСлзда KCA.V:I:I цолз/чеютсл: при rucai«i:-2::2:: я з иарэгой
#ss.3u. Извасгйиз слособы Е^раздва.г':л гл/.еаг ряд суызстасг-щх
кедостзткоз: отоутстзпе ЕСО5-ХОДК:/;ОЛ ДЛЯ прог^шле!»;»^: излей
sofrpcw3£OAa:,-.c-ora csoiicv-s, йоярзл:-злькгл фор:-.-:а а 1;рог.ЗЕОль;::хя
. ордеатацгл кр:;стеллов.
Разработан иокыП способ Еиг.г.'^г.ЕГлп'л глоиогер-мста^ов сульф:зда кадмия из пзровой ^азы, ослог;^;з;:.. кг лзле;;:;:-: аккзотро!1?Eo.ro дспарея12Я кристалла л?;з 1кллч':::з Е пек гредг.онга ?с::лара^гура в уоловяах д:;(Т:рузлокного пере.чоса пароа.
~&гт,а:^:жп2а
пролз20д:1тс-1 в кварцеы:х аглулг.::, ггпол::е;:ккх гргопог.: ;:гп г г лиегл к RoKecGHKux в оле^тропе"^ сопротимсзда, скорость роста
соста.вл.адт 0 r ^vO,S -•.•-•"Aso в зав;;с:;:/.остл от ДЗЕЛСЗ!!Л инертного
г г г а . ^оно':рисг:йлачеока11 з а т р а т а сульф;ц;а г-:адг.'.:и=, определяющая opi:5i'-rau;:a кристалла, располагается на подставке равного с коп д:зй:.-:гтра. Узклй КОЛЬЦЙ^О-Л зазор fcGKiy иодстзгкс;: л
е?;д>глоД с « ф з я я е т с я вдоль всел длик^ раотущгго кристалла благодаря посто-лшеглу ;:опарок:::э с его боковой поверхности. 'lev.
саг.а::,'. кеклшч&мгея ксагакт со с?вш:а:ж агатула :: ряд связаикых
с ЙЙ:Й ЯЗЛСШ.::, С:1'.\Х1$Ж?.А качйстдо :/.омокрхсгал.;1Ос: ЯЛЗС-ГЛЧЕС-

кая дсйор:.:акйя Дрй 0А-\зздеи;:и ьследствло разлачаа к о о ^ и ц г ^ н тов Teiwo^oi'o рай'лйглжя иаарца л сульй'уга кздаяч, ЕОЗШ^НОЗ
оаг'рягаиь^е прлглзсямл, содар2:а!да.:;:ак в кварце, парззякная
лрхюта.чл!':зац£:я. Сьзцаально подогЗраааиа лшгкле рагендщ яагресавия i! тйр:»:ообрйбот£И сатраэок, условия роста а послздуэдего
о х л а д е к м Есклпчают Бйзайкноззкке новых дефектов, т . е . д к ~
локадиои;:ая сгрукту!^ кр::с-х-амоз полностью onpesezsuici г а -

-46-

чеством затравка.
Разработанный метод позволяет в принципе выращивать монокрясталлы любого диаметра о точность» * 0,5 км. Размеры кристалла определяются размера»* а.упулы ш затравки. Путей "эшзтаксиального сраадваяяя" яз кристаллов диаметром 25 км получены
затравки я вьграцеш монокристаллы диаметром до 66 им, длено!
40 км, ось роста совпадает с направлением <0001> . Плотность
дислокаций, измеренная на плоскости базиса, ооставляет 5«Ю Э -5«Ю 4 си"^, оодвяхнос» алектроаов прл 77°К достигает
бьОО си/в сек. Спектры фото- л катодолшааесцелцяа. характеризуется наличием мнтекемвяои лшш аксятоаяого н»длвяня
(487 им) с фононнымя доЕторвипяьИ, что позволяет усоеиио аодольговать кристаллы в лазерво:1 технике, ж частяоетя, длж яэготогления резоааторов (лазерных мерааов) оятшескях хвавтовых генераторов с электронным воэбдеияяем.
Разработашшй метод прягоден для Еирещваяия ормнтнроианных монокрясталлов халькогеяядов JHW/JK, цявка, свяаца,
а теки твердых ряс г воров на лх основе.

-47 1

BUPAEJIBIHSE МОНОКРИСТАЛЛОВ S6S3 ИЗ ГАЗОВОЙ 5A3U НА ЗАТРАВКИ.
Л.А.Задорожная, В.А.Ляхотацкая, Е.И.Гиваргизов.
Институт кристаллографии АН CCCPt I^ocsna.

Специфика физических свойств монокристаллов SSS3 выдвинула
их в ряд интересных объектов теоретической и экспериментальной
физики. Уже на протяжении 10 лет S6S3 является -.редочзтом многочисленных исследований взаимосвязи электрических, оптических
и механических свойств. Однако, несмотря на большое количество появившихся за короткий срок работ, посвященных Р Г О Я Ш И Г С Ш Е Ю
и изучению свойств S6S3 , нет данных по получению достаточно
крупных и совершенных монокристаллов SbSD.
Цель настоящей работы - разработка методики воснроизгодимого получения крупных монокристаллов SfcS3однородного состава
из газовой фазы на затравке.
• Был модифицирован метод периодически обрэшаеуого томперааурного градиента [1,2], позволяющий управлять процессом зарождения и выращивания единственного кристалла в замкнутой
системе.
Показано, что в условиях периодически изменяющегося распределения температуры мелкие гшисталлики-паразиты, возникающие в период роста вблизи затравки и на стоиках ампулы, не :
успевают разрастись и испаряются в период травления. Это приводит к росту преимущественно на затравке. Методом обратимого
температурного градиента получены высокие скопости роста кристаллов S&S3 (У*0,5мм/сутки) за счет создания больших •температурных перепадов <йТ=Ю0°С). Кетод позволил подавить сильную
анизотропию скорости роста различных граней, и удалось вырастить изометричиые, хороню огтаненние монокристаллы SbS3 т>ззкером 5х7хЮмм 3 ( ояс.1).
Разработанный метод химического препчрирокания кристаллов
SSSJ, позволяющий получать плоскости сегнегоэлектрических
срезов, т.е. плоскости {001} , и предложенный универсальный
травотель, 'являкящтйся з соответстя.укшглх у&тототях либо иолипующгал, либо избирательно растворяющим поверхность обсчзиа, позволили исследо?-зть морфологические осойечности вир-эа
ктастзллов и динаг/ику домоиной структуры Sb53.

- 48 -г
Обусловленные особенностями метола обратимого температурного градиента циклические изменения во времени условий роста (дТ, состав среды, питание кристалла) приводят к ритмическому росту кристаллов S6S3, что проявляется в их зонарном
строении (рис.2а).
Очень узкая область гомогенности S6S3{ О,2моль5? ) г [3} приводит к тому, что даже самые незначительные изменения условий
кристаллизации вызывают изменение фазового состава продуктов
конденсации (внутри области гомогенности). Постоянство
свойств в пирамидах роста одних граней и их изменение в пирамидах роста других граней монокристаллов SfcSJ позволяют
считать, что секториальное строение кристаллов SbS3 (ряс.26)
является проявлением существования определенной области твердых растворов.
Поскольку зонарное и секторяальное строение кристаллов
S&S] проявляется в сегнетоэлектрической фазе, то одновременно
выявляется и доменная структура S8SJ.
.
.
Доменная структура монокристаллов S4S3 подчиняется зонаркому и секториальному строению (рис.2в) и непосредственно
связана с примесями и включениями.
Комбинированное применение методов тратигения, электрофотографического проявления и растровой электронноЗ микроскопии
позволило определить знаки.доменов и установить влияние тепловых воздействий, внешнего электрического поля, света и
электронного зонда на конфигурацию доменов и локальную ус- .
тойчивость доменных границ в монокристаллах S&53.
Литература.
1 . H. Seholz. Phillips Technical Review,
28, 10, 1967.
2. Н. Scholi.Mo Eh-ftaon., 12, I, I9?4.
3. Б.А.Поповкт*,В.А.ТрП'!онов,В.А.Яяховищая,Л.В.Новоселова,
ДД.Н СССР,серия гимич.,215,#3,603,1974.

- H9 -

,: i

И РОСТ
P-T-X ДИАГРАММА СИСТШ Я
КРИСШШВ Л,-л&1лТе ИЗ ПАРА
В.П.Здомэнов, А.В.Новоселова, и.Д.Бочароз
О.И.Тананаеьа
МГУ, Москва
Расглотрены условия и закономер!:ост;т ростз объемных кристаллов Pbi-xSrtfe из пера и связь процессов выракдоания с фазовой диэгрэлмой системы РЬ'бп'Те.
Результаты расчета
Р-Т-х проекции прецстввлеш грефическл на рис.1, где пртазедеш температурные зависиглост:т давления ддя трехфазного равновесия с участием твердой фззы состава РЫе. (пятя fltiB),S/?Te
{линия Е К Р ) , для жидких РЫе (лишм ML),
Pbo.szSn0.isTe
(линия КО ) и давления, отвечающего максимальной тег/перотуре
плэвлен$5я для разреза
РЬТЪ -

0.85

0.90

Рис. I . Р-Т-х дпегрэмма оротоаш
Pb-Sa-Je.
Pbi-x $пк7ё , где х изменялся от 0,15 до 0,50,
г.сращивались методом сублимации в аепая'»кыхвак1'5г.пгрозанках
елотулэх, помещаешх в температуряыГ:

- 50 Из денных визуальных наблюдений зн процессом роста и
анализа морфологических особенностей растущей поверхности
• обнаружено, что в оцределэикпх условиях криотзяли ростут из
паровой &82U по механизм V (пар) - Ь (гощкость) - S
(твердое). Проверены кинетические исследования, позволяэцие
считать, что наблюдаемая скорость росте по этому г.:ехэиизму
но зависит от расстоя::гя меа'о* источнике.'.! и конденсатом при
постоянстве их тешепяууры от диэ-четрэ гзгжуяи, но зависит
от количества легирующей цобавки(метаддическге индиЧ IT niwг.й'1'). Делается швод, что лимитирующей стадией росте язлямтся процессы из границе ашдкость-криотадл.
.'Го'учепй завлекмоегь скорости роста к состява кристаплог
от состава исходной ш:хти. Результаты рентгеноспектрглъгюго
л!!ал!^5а кристаллов и эакрйстэллизоваввюйся жидкости, данние
т'чглсрепкя ОСНОВТШХ носителей тока позволяют считать, что в
•io'.ia .тоиденсацг:!' реализуются условия, блчэкпе к трехфазному
раиновссиш.
Сопостзпление эксперимента JILHUX и р!>пчет?!ых д?»тних позволило более точ;'о определить телгаюратуру и п^росыщение на
'фронте крясталлпзгщил.

"• • К'
•«••

ОСОБЕННОСТИ ГЕТЙРШЫТЛКОШ *СС-ИдЛ FhjUMA 11A Kpjji.'.iii^
JJ.A.HBUHWTHII, r.A.lia;:,o,a,

li.B.Соколов

- [Московский институт электронной техники, Москва

Эпитаксиальиье слои фосфида галлия на кроении ьилшенг
из газовой фаз? методом термического разложения метгллооргачического соединения галлия и фосйина (пиролитичоский синтез) [1,2]. Осаядение проводили в интервале температур '/00-ЮиО°О па креыниеге'х подлатаах с ориентацией (III) и (ICC;).
Особое внимании уделено изучению переходного слоя и его слиянию на зпитаксиальныи слои. Показало, что нали'шэ на по))ср.-:НОСТИ ПОдаОЛСКИ ОКИСНОЙ ПЛеНКИ ПРИВОДИТ К ОСТрО^НОМ;.' [ЮСТ •

•$,

ограненных, кристаллов. Улучшению структуры переходного слоя
способствует обработка кре?.миепой подложен фосфниои. Высокие механические напряжения,-которые возниг.шот из-за различия кооф-|,лщиектов термического расширения фосфида галлия и
кремния являются причиной образования трещин п слоях толщиной более 15 мкм f3J. Исследованы возникающие :/еханичсскио
напряжении и рассчитаны окидаеьше изменения электро^жзичоских свойств.
Проведена оценка величинн неконтролируемого легирования
по электрофизическим параметрам полученных структур и даниш.:
масс-спектральиого анализа образцов. Показано влияние ориентации подлолаш на электрофизические свойства слоев фосфида
галлия на кре?дши.
Литература

l.Ma/iaseifit ИМ $е
ot senwcvnductob
f

use tfrwtot&rufanic иг tfle prepa-iaium,
Tnatenals.

I Crust Qro^'h i97<?,l3-ft 306
0 •/ v
'
'
'

г.Wingt' C, Mcfxuidane SH.W Epofaitiae yzowtk
utsufattng
suSstrahs. "J Crysi. fron/th"/PZ?t t .
3. НиАел P.tMnsteey.//.yroWA / M&wepdaxiat GQP
on Si su.esbttiU& ty. еА£бЫ'</& buxnspmi
pecess
"Sie
F A /
£ t A e 6 "

- 52 КРЖТАлЛМЗЛШ ЭШЛАКСШЫЬХ СЖШ В
ба-Ы^-Нг
£IPri l l ? M ( ЙйШРАТУРАХ.
И.К. МАРОНЧУЙ
Заыод чистых металлов, Светловодск

Система 6-ct- Д$С£3-Нг- нашла широкое применение для получения эпитаксиальннх слоев арсенида галлия высокой степени
чистоты. В работах fl»2] показана возможность вкашивания эпитаксиальних слоев арсенада галлия в этой системе при температурах нтохе еьО°С. В настоящем сообщении представлены результаты исоледоваиш механизгла кристаллизации слоев в таких условиях.
Выращивание слоев осуш.естнлялось в установках с горизонтальным и вертикальным реактором при температурах в зоне источника к зоне осаздения ниже 700°С, скорости потока газовой
фавн в реакторе 20*50 л/час на подложках иолукзолируйщего арсенида галлия.с ориентацией (III)А, (IIIJB, (100) и отклоненных на 3°, 5°, IU°. i5° от этих плоскостей.
После образования корочки арсенида галлия на источнике
галлия формирование газоаой фазы и рост слоев осуществляется
в соответствии с реакциями:
3
ба се,(Г)
i

Скорость роста слоев уьеличивалас^: ростом скорости потока
газовой смеси в зоне источника и уменьшалась при уменьшении
температуры в зоне осавдения. Наблвдалась сильная анизотропия
скорости роста (например, скорость роста на плоскости (1 Ш ) А
превышала скорость роста на плоскости ( Ш ) В в 4*6 раз, . Полученные результаты объясняются кристаллизацией, по механизму пар
-жидкость-твердое. Сильная анизотропия скорости роста сивдзтельствует о том, что лимитирующей стадией роста, аналогично тому, как показано в [з]» являются процессы на границе гэдкостькристалл.
Наличие жидкого слоя на поверхности кристалла при росте
эииисксйальных слоев подтверждается экспериментами по

- 53 ник кристаллических пластин арсенида галлия. Анализ сколов
сросшихся кристаллических пластин при их различном раслологении свидетельствует о структурном совершенстве г:онокр:?сталла
в месте сращивания пластин и подгьоргдает надвинутое положение о кристаллизации по механизму пар-:-:вдкость-твердое в исследуемом процессе.
Состав жидкости, находящейся на поверхности, г/тает быть
охарактеризован поверхностны:.: натяжением. Для определения поверхностного натяжения предложено использовать методику отрыва одной монокристаллической пластины арсеяида галляя от другой после их совмещения в процессе выращивания эпитаксиального слоя.
Исследована морфология поверхности и электрофизические
свойства эпитаксиальных слоев. Наблюдаемые фигуры роста обусловлены либо наличием на поверхности подложек окисных островков и частиц чужеродного вещества, либо неоднородным распределением состава раствора в кидком слое, находящемся на поверхности кристалла. Концентрацля и подвижность электронов в
слоях, определенные из эффекта Холла и проводимости, составляли соответственно 3*10^ - 4 »10 1 3 с м " 3 и 100000200000 см 2 /в»сек при ?7°К. Температурная зависимость подвижности в интервале 77-300°К достаточно хорошо описывалась рассеянием на колебаниях решетки и ионах примеси. Однако наблюдались образцы с аномально высокой подвижностью в области
15О-300°К. Анализ механизма рассеяния электронов в этих образцах свидетельствует о наличии в них проводящих включений,
образование которых связывается с захватом расплава галлия
при кристаллизации эпитаксиальних слоев.
ЛИТЕРАТУРА
I.Я. №'<*.tanА-ве,!/.SeM. 1. CUit. funutA. 24-25,220, (1974)
2. И. Watcifia ge.. $Ajuin..jOftit. Pty*. 14,1451, (1975)
3. IS.И.Гиваргизов,A.A.Чернов. Кристаллография,18,147,(1973)

•'•:!

'к

i
- 5't ПОЛУШП-'К ЗШ:ТАК1КАЛЫШХ СЛОЕВ
С. ГАЗОТРАНСПОРТНЫМ 13ТОДОМ

Л.Г.Нестерюк
Сибирский физкко-технический институт, г.Томск
|:;
|.
|>
JV
f
(
%
f
'-.
i
[
|.,
р

.
I

. Б работе рассматривается получение, структура и электро- ..
Физичеггске свойства слоев Juv^k-f^ на подложках SeAd и «fe,P.
Для получений эпкт&ксиальных слоев cltif/tPz использовалась
закрытая газотранспортная система %n.4tf^ -%n.CiJj\t
» которой
хлор служит таорсаосч^коыс геркаиия - единственного нелетучего
кол!:!с::екг'а данного сосдкиония. Из литературных данных известно,
что хлор яяляется наиболее, эффективным переносчиком1 тройных
ссчдииеиий. В качестве источника использовался поликристалл
с&Уь^к-Я » внрадениии кетодон Бридхмека. Слоя выращивались на
поллояках на лрсекзда к фосфида галлия, постоянные решеток которых S:I-OIOT несоответствие с параметрами решетки 2 ^ " % - А
0,3;> к О^У^соотпетстяенно. Было залечено, что слои, выраценкие иа арсвниде галлия, имели более дефектнуо структуру по
со слоям», осажденными на подложках фосфида галлия.
зь отслат!2!ание пленки от арсенид-галлиевой подл cat ки,
что свлз&ио> ВИДИМО, С различием коэффициентов линейного расширения 3-ц^сР^ и 15а.И . На подложках *fa.P это я т ? н и е отеутотпотело. Поэтому основные исследования проводились при использовакаи подлагек #&Р
ориентации (100) и ( Ш ) В .
Морфология эпмтаксиальных слоев тройного соединения определялась ориентацией подлохкп. Кристаллографические особенности
в огранке слоев каждой ориентации тройного соединения были Аналогичны кристаллографическим особенностям автоэпитихсиальных
слое а ЗаА-3 и %с , что саидвтельсгвует о существенном ориелii'.py^-^cii влкянии подложки на рост слоя в гег»рострукхурах. Скорость роста и совершенство структуры слоев зависели от концонтрацип транспортного агента и ориентации подложкиI2MMJB
Плотность фигур роста на ( Ш ) В много больие, чем на (100).
На г.осладие!; удавалось получить зеркально-гладкие слои.

-^:.-;^^

- 55 Структура выращенного зпитаксиальаого слоя определялась
рентгеновским методом. Были получены слои #&t,%/^ со структурой сфалерита я халькопирита. Тип структуры зависел от температуры выращивания. При более низких температурах роста для
слоев была характерна структура сфалерита. Электрофизические
свойства слоев зависели от хяил структуры. Слои со структурой
сфалерита всегда имели p-ii-.a проводимости, концентрация нося-.
телей заряда около 10 C M " . СЛОИ СО структурой халькопирита
были п-тила проводимости, концентрация носителе}; заряда около
10 ем • Исследование спектров катодояюыинесцещгл эпат&кс::альных слоев показало наличие двух примесных гиков с энергией
акмгации 0,85 эВ и 1-1,1 эВ.
Как известно хз литературы, в соединениях данного типа наблюдается значительное растворение германия. Например, для соединения «&t^feig при содержании до 8# молярных %. в твердом
растворе сохраняется структура халькопирита, а при большей содержания %, происходит переход к структуре сфалерита [ 2 ] .
Поскольку этя соединения ( &icjcPz и d.n.€JeJh} близки друг я
другу, можно предположить, что и в данном случае различие
электрофизических свойств связано с растворимостью германия,
хотя этот вопрос нуждается в дополнительных исследованиях.
Тахим образом, полученные в настоящей работе результаты
показывают возможность получения эпитахсиаяьных слоев 2 / г ^ / |
с различными электрофизическими свойствами на подложках УаР .
1втор работы выражает благодарность Л.Г.Лаврентьевой за обсуадсвие результатов, М.П.йкубене, В.П.Клюсу з а проведение рентгеновслах хэмеренкй образцов, В.Г.Воеводину за электрофизические измерения.
ЛИТЕРАТУРА
I* Л,Г .Лаврентьева, Л.Г.Кестерок, С.&Явлева, Ю.Г.Катаев,
М.П.Якубехя. Исследование механизма переноса, структуры и
электрофизических свойств ж системеУлМб-jtnCiL В сб."Процессы роста х структура ыоиокрмсталлхчееккх слоев полупроводников". Хэд."Наука", Ноюсябярск, 1968, 186-200.
2. НЛ.Горюнова. Сложные алмаэоподобные полупроводники.
1зд."Со>етсгое редко", Москва, 1968.
8

• -- i

i г • - ' и -ц щ и 1 И 1 Щ Ш И М И | М М М И И М И Ш 1 | > ' *'"Ь|1"'

" w ' '"'""'

'и\""\

:';|
Щ
Щ
Щ|
|
%

I
h

- 56 СОВМЕСТНЫЙ ПЕРЕНОС BE1!!3GTB В ПРОЦЕССАХ ВЫРШВАШ1
КРИСТШЮВ.
В.Я.Орловский, В.К.Бугаков
КОНХ АН СССР, Москва
Б о р а м и с общей формулой Mgll^QjgX, где Ш - двухвалентный металл, а X * СЕ , fir ш а J , образуют обширный класс
химических соединений, многие яз которых обладают цепными
ф'лзАчоскхла свойствами. Поэтому важное значение приобретают слнтез и .выращивание кристаллов борацитов. В данной работе излоиенк результаты исследований по слнтезу и вирэдаванй» монокристаллов борацитов. Использогш^е в качестве траиспортйрувдего вещества КХ привело к более простим реакциям,
сожег;ащш одновременно процессы сяптеза и роста кристаллов, шесте о тем р&егчаюцям работу с исходными веи1ества'.(й.
(Не используется галогенад металла - как правило, вещество
бально гадралазувдееся и требующее больших предосторсиаостей
пря загвузке в ампулк). Синтез вели по psaiawn

6Ы0 * 7BZQ3 +2HX ~* 2М5В?ОпХ

* И20,

НХ в реакцякшую ампулу вводили известкши методами. Для
изученных борацатов оистематдзярованы сведения по энтальпиям образования газообразных мономериих и дичертах галогеяидэв Ъп у Cd я переходных элементов грушш железа а установлена их связь с экталышмя сублимации и испарения твердах и жидклх rajiorei-nwoB указанных элемертов.
Ка основании полученных зшсонвдеркоотей опре.делека т е а пе'рат}'рлые гран:щк протекания транспортных реакций.с образованием борацитов.
Интервалы температур протекания реакций с образованием
борацита.
Борацит

zn-a-6
Zn-Br-в
ln-1 -&
Cd-Ct-8
Cd-вг-З

Расчетиий, гра<> : Эксперимент,
950
900
850
1050
1000

800
700
S50
800
700

£30
890
830
1020
930

850
750
670
S30
700

- 57 -

Cd-J-B
Ft -а-в
Я» -В* -в
Fe-Э -в
Co-СЕ-В
Co-Br-в
Co-D -в

tf-ct-а

900 - 650
IIS0 - 800
IOCO - 800
950 - 7G0

840 - 680
1150 - 850
1020 - 790
950 - 750

1000 - 800
950 - 800
900 - 750

990 - 330
910 - 7S0
870 - 750

1050 - 850

1040 - 920

Ш -Br-б
1000 - 800
970 - 890
Ni -3-в
950 - 700
920 - 810
В результате экспериментов по выращиванию монокристахиов
были получены борациты вышеперечислонных составов разг/ей рои до 15км.

- 58 П О Л У Ч Ш Е ЫСНОКРЬСТАЛЛОЗ ОКИСЛСЗ
•ЭЛЕИНТОВ СЗД&ЮЗВА I'CSJfSEJA В ДУГВ 1ЮСТСНННОГО ТОКА
'il

В.Г.Рггхкладэе, Г.Г.Гвелесиани, Л.В.Канделаки,
Т.Д.Абашидзе, Г.Г.Гвгйадзе
Институт металлургии Ail ГССР, г. Тбилиси
В работе изложены результаты исследования закономерностей
вирацившшя монокристаллов окислов £в% tfiu Co иетодоа переноса зецоства в электрической дуге постояшюго тока,который осноБ1:вао'х'ся на траыспор-лэ катодного материала через дуговой пропе-.су?ок и крЕсга;ш1задии его па анодеД/.' По сравнению с из^согткд-нотолаац виравиваккл из расплава (иетод Чохральмсого,
Б?;:дкмеяа, soimoii перекристаллизации, БернеИля а др«) указаницй сяссоб харя^герузуевся рядом преимуществ я открывает новые
перепективы в оо'ластк получения монокристаллов тугоплазких
дческах веществ.
Стабильный температурный рештм на фронте кристаллизации,
лодкмый №я взращивания ионокристалла, достигается вдтем
&j3To:s32:i4CCKoro регулирования постоянства цоцносги дуги с локализацией терцичьского источника (столба дугл) /?'/. Ввиду
того,что выделяемое ,\>гои 'гелио при даикоа Еазоре (напряжении)
цекду злактредамг: пропорционально силы тока, по мере увеличения последнего изрекается боркга образсзаи^йхся на концах электродов расплавов, которые при опродедентк теггюлогяческих лара^етрах иринкиаш полусферическую у)орму. В агаких условиях
роста дуга стабилизируется и з раэультате кристаллизации на
аноде формируется кококрЕсталлический слиток.
Зкслерииеиты проводились с использованиеи металличеегшх
л нервических (окисних) электродов. В первой случае окисление
катодного латерлала осушестглялось на воздухе в ходе процесса
выр&цизааия. Усгаковлено, что получение качэмвепних монокристаллов 5е»0^. 'возмотаю прииеняя как ыеталличемше, так и окисг.мс (ХО2О3) электроды. Для получения качествеинцх кристаллов
М О и СоО•необходимо использование керамических катодов, ого

у t:

- 59 вызвано спецификой окисления указанных металлов и оч-ш-^их,^
стаб:;.'ШЕац::и в охих уелезпях уерки раенлаьса ла нс:а\ь:: г-лек^—
одов. Показано, что зо scox случаях сослав гадко!; :л.азы по соотвэтетвуот составу полученного монокристалла, о£е':с.о..:..:гг:;л
которого обусловлена доокислоиием расплава в ходе ого кристаллизации.
^аракторньш признаком данного метода является направлении:!
транспорт материала через дуговой промежуток от катода к аноду, независимо от их расположения. Поэтому формирование монокрисгалла монет происходить как в низшем,, так и в лотоло'шом
положении. Во м е х случаях наблюдается спонтанное-эароякопие
кристаллов н их рост соответствует нацуавленипы [liuj дли
<?е 3 0 4 и [100] для М 0 и СоО.
В работе изучено влияние технологических факторов на кинетику
роста монокристаллов, их совершенство и фазовый состав, "эжепнев-яь
скорости переноса пасем с катода
на анод при внращнваши кристаллов
искусгвенного магнетита от силы
тока дуги (кривая I ) , зазора неяду электродами (кривая 2) и давления кислорода в системе предетаилена на рис. I. Состав полученного
продукта во всех "случаях coossea1Рис.1, S
ствует стехиометрии РеаО^
скорости перэпоса массы
• - 9 Т И* & » ^о •
Полученнае монокристаллы
' .

. ' 2

тРе^О^,-АДО, С О О подвергались рен-

тгенографический и металлографический исследовашши. Ла рис.Z
дана лауэграмыа монокристалла М О , Отсутстьие "хвостов",-правильная форма пятен и достаточная интенсивное 1'ь укзаывает па
совершенство структуры* Вычислении© значения параметров решетки совподаш с извеехпыш! даш.чш.
. ЛИТЕРАТУРА
2.

- 60 ЗДШЮШБВЕШ РОСТ

Те

Ю.Г. Свдоров, К.В. Сабинина, С.А. Дворецкий, Т.А. Евврилова
Институт ФИЗИКИ ползш1н)водяиков СО АИ СССР, Н1У
Новосибирск

Проведено изучение эпитаксии ялекок
^ Те на подТе
получали
Пленки
логах дз елвды, £aF 2
испарением з вакууме, используя методику квазизаиснутого объёма ill . Структура пленок изучалась «етод&ми электронографии
на отражение, угольных реплик, оттененных золотом и просвечи:еато!.':ей электрок!гой микроскопией. Эпитакслальный рост на подло;жах из РвТе ориентацией (III) набладался в широком ипхер.иале услозлП как при боль пшх, так л при малых пересыщениях.
Мопо!с;?ясталлические пленки на подлодках из слюды и ВаР 2 (сколы) получались при достаточно болящих пересыщениях (разница
тслшератур между источником я подложкой 100 ~ 150 ) а при
температурах подложки не выше 4 С Ш ) для BaPg и не выше 27СпС
для С7лзды (рис. I ) . При уменьшении пересыщения эпитаксиалышй
рост переходил в поликристаллическиЙ, а при удалых пересыщениях (д Т * 3 0 и ) осаадение на подложках из BaPg я сляда отсутствует (рис. 2 ) . При поликристаллическоа росте кристалл ограняется плоскостями (IC0). оштаксиалыше пленке
Ппо Те
ла сколах слщы и BaFg кмели ориентацию (III}, поверхность их
была гладкой и рост происходил за счет движения ступеней.
Наблюдаемое улучшение структуры гетерогпитаксиальных пленок Рвпо^пгл Те при увеличении пересыщения до оптимального
значения свидетельствует о том, что с изменением пересыщения
меняется огранка И Л И форма критического зародыша. А лменно,
с пошскешем пересыщения происходит увеличение доли плоскостей (IC0) в огранке зародышей. Если энергия взаимодействия
атомов зародыша мезду собой оказывается больше энергия взаимодействия атомов зародыша с подложкой ( Е 3 > Е 3 _ П ) , то вероятности сопряжения зародыша с подлодкой разными гранями сближаются. Можно предположи», что ул(учаеиие заровдения при увеличении пересыщения до оптимального значения является общим
Е_ .
с?о>:сгврм при гетероэпитаксии, когда
3

- 61 При изменении скорости роста в широких пределах ( о т I
г
до 100 мюлАас ) не наблюдалось сз ществешюго изменения электрофизических свойств пленок. Топающее влшягие па своЛса-ва
1
пленок так асе как и ка их структуру оказывают условия зото: :дешщ. Высокие электрофизические парапет i.u удается иоз%чл'сь
при пересыщещш, обеспечиваищем мочокриоталлпччскиЖ рост.
В качестве источника ]юпользовался погшкрксталлпчсскк»!
в
п
Те
010
8
^ 08$ 02
» к ! ^ получали сплавлением эле!.:е!1тов в вакууме* при 'температуре выше точки плавления троимого соединения
с послсдуюсда быстрым охиаадоняем. Пленки р-типа получала из
стехкометрического источника, плетей п-гапа из такого же и с точника, но с добавлением i n . Плеикяор~типа на ВаРо и;лели
концентрацию дырок ( 3 -J- 6 )•!& о;л~° а холловскум подвкавость до 21000 см /а сек; в пленках п-тлпа концентрация электронов составляла ( 0,1 £ 2 J ' 1 0 1 ' ом а подвижность до
32000 а£/ш сек при температуре 77°К .
JfifTiSPATyPA
I» Kasai I . , Horauag J . and Baara J . , J . of Electronic ша.t e r i a l s , v. 4, 299 (1975).

'•'»!••

-62 ВЫРАШАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ БЕСКИСЛОРОДНЫХ
ТУГОПЛАВКИХ СОЕДИНЕНИЙ
З.С.Синельникова,О.Ф.Чернышева,!.Я.Косолапова,
Е.М.Савицкий,Г.С.Бурханов,В.А.Кузьшцев
И Ш АН УССР,Киев;Кнстятуг металлургии АН СССР
им.А.А.Байкова.Москва
Бескислородные тугоплавкие соединения,карбида,борида.нитриди,представляют собой фазы внедрения с решеткой типаNaCt,отличаются высокими температурами плавления и твердостью,тепло- и
электропроводностью металлического типа.Многие из них плавятся
инкокгруеигно И Л И разлагаются при температурах плавленяя.Свойства бескислородных тугоплавких соединений определлюг большие
трудности,возникающие при выращивании монокристаллов C I ] .
В настоящей работе представлены результаты исследования условий получения монокристаллов борида титана методом кристаллизации из парогазовой -^азы яри взаимодействии:

TiCe4 + всс3 + н 2 -*• т;% +.в и •

Изучали влилние на процесс кристаллизация различных технологических параметров:температуры нагрева подложки,временя
осаждения,расхода водорода,состав*парогазовой смеси.Были получены продукты в виде поликристаллических осадков,деидритов,
пластинчатых монокристаллов гексагональной формы з зависимости
от условий кристаллизации.Химический.состав полученных продуктов находился в пределах: Ti-68,3+69,Овес.^,8:27,5+32,Овес.%,
рентгеновским анализом установлено присутствие только фазы
периоды рэшеткя составляли: Q - 2 , 9 3 + 3 , 0 4 Д.,С- 3,35+3,04 X.
Исследование роста кристаллов карбида циркония проводилось
по реакции: 2rC^ + CCt^ * ttj ~* 2nС + HGt
а интервале температур 1000-1800°С с шагом 200° ара осавденяя
на графитовую подложку.Установлено.что до 1400°С карбид циркония не образуется.При более высокой температуре образуются покрытая из 2гС?,тол1цяна которых увеличивается с повышением температуры .При 1800°С карбид циркония образуется в виде обьеншых
монокристаллов.Самые крупные монокристал-та имела столбчатую
с длиной до 4 км.Период решотяимонокристаяляческого 2гй

v
i.: \i •

0
- 63 равен 4,694 А, что согласуется с литературными данными для
карбида циркония состава Z T C Q 4jrj На гранях монокристаллов
травленных в кипящей cepnoii кислоте,обнаружены ям!сц травления
треугольной формы,Сели этн ямки спязать с выходо:/. дкслокзциГ;
на иог>рр::иость,то оказывается, что плотность их равна (2,1 +
и
О ).10 с:.Г*йетод получения монокристаллов осаздпнием из парогазояой Фазы позволяет получать гпиболее совор-ленпие монокристаллы по состапу и структуре,но небольшого раз'/ора.
П настоящей работе представлены такко результаты исследования получения монокристаллов кзрбидоч титана,циркония и ниобия плавлением п плазменном струе,состоящей из аргона а гелая.
:)тот метод представляет собой сочетание методой .уернейля и зонной плавки.Вытигипаше кристаллов из жидкой ванни проводилось
со скоростям 0,5-1,5-4 км/.v.nn.B качестве исходных материалов применяли спечешше стержни соотпетотвуш'цкч карбидов
диад.'.етро:л до Змм и длиной 20см.Затравками слу:УШ! плавленные
и монокрпсталыше образцы соответствующих к-дрбидоя.Били полупены MOHOKpucTajuiH всех указанных карбидов диаметром 5-8 мм и
длиной более 10см,причем рост монокристаллов происходил в основном в направлении < 100 > .Наиболее благоприятной температурой для роста ыонокристаллоо ялляется температура,немного
превышающая температуру плавления соотпетствущего карбида.
Химический состав карбидов после плавления сдвигался » сторону нияней области гомогенности..3 монокристаллах карбидов титана и циркония был обнаружен свободный углерод в количестве
от 0,1 до 1,9 ъ&сЛ в зависимости от режима плавления.По ямкам
травления на плоскостях /l00j определена плотность дкслснкацяй в монокристаллах ЫВС /7*Ш Ь см"^, в Z-Cppa2,5m10uoi*~i
Полученные монокристаллы еще несовершенные,она содержат
пнделония,дислокации,имеют блочную структуру.Но ото первые
работы по получению монокристаллов тугоплавких соединений и
и дальнейшем они будут развязаться.
*

Гл

Литература
1.Г.'.1.Сил<соиоп,Я..\иЗяиницк«й,Тугоача«кяв соединения (справочник), "/юта.ллургяя", 1У76,стр« W 5 ,

¥ --' -I

- 64 Э Ш Т Л К С Ш Ы Ш СЛОИ ХАЛЬКОГЫОДОВ СВИНЦА,
ВЫРАИаШЫЕ В 1ШАЗИЗАМКНУТШ О Е Ш Е
Т.А. Смородина,А.П. Цуранов.И.А. Сагайдачный,
Ю.И. Агеев
Физико-технический институт АН СССР,Ленинград
H

Слоирюе , PbSe ?b3e x Te x _j толщиной 0,5 мм наращивались на слюдяную подложку в узком зазоре в квазизамкнутом
объеме.Перенос материала обеспечивался химической транспортной реакцией с помощью теллура,имеющего упругость пара
Ю""^+Ю~ 4 тор.Скорость роста регулировалась температурой
роста,перепадом температур между поверхностью источника и
подложки и давлением пара теллура.Скорость роста варьировалась от I мкм/час до 200 мкм/час .
На основании анализа диаграмм температура-давлеяие-концентрадия носителей [I] выбирались условия роста,обеспечивающие
получение слоев с наперед заданной концентрацией носителей
тока.
Слои халькогенидов свинца на начальных стадиях роста состоят из отдельных ориентированных кристалликов,срастающихся
в дальнейшем в единый слой.В зависимости от режимов роста
бьиги обнаружены кристаллы двух различных модификащй. Переход
из одной модифйкэцш! в другую происходит скачком."Высокотемпературная" модификация дает формы,характерные для неподярнпх
кристаллов,а "низкотемпературная" - имеет решетку типа iiaci.
Изменение давления газа-транспортера ь ш « т обеспечить при
определенных температурах переход из одной медефикация в другую.
Слои халькогенидов свинца,кмекщств решетку типа Kaci .растут
на поверхности слвди гранью ( III ) с образованием огрубленного профиля.Все поверхностные хгрофяли ограничены элементами
граней куба,что подтверждает подход к проблеме огру&яеиного
роста гетеронолярной решетки,прйдложешшй Странскш [2J .
1. Н.Х.Абрикосов,Л.Е.1;'влвмоЕв.По.^проводниновнв
на основе соединений А11£у*."Наука",М.,187Ь.
2. J .H.Stranoki.ii'a.phys.Chea. ,I932,rm,I27.

- 65 1У
П
ПОЛУЧЕНИЕ СОВЕРШЕННЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ А В
. В ДВОЙНОМ КВШЗАМШТОИ О Б Ш В .
Д.М.Фреин, Н.Т.Ыасляи, В.МЛлерун, Я.В.Солоничныя

Госпединститут, Ивано-Франковск

-г,

Предложен новый способ получения пленок слояного состава на основа хальвогепидов олова и сзипцэ из равновесного
пера а замкнутом объема. Исследованы характер крисгеллкзавди, степень совершенства структуры и электрофизические характеристики пленок при различных физико-технологических
условиях их синтеза.
Отличительной особенностью способа является то, что в
одном цикла объединено два процесса: синтез из механической
смеои кошюиеитов в реакторе квазизамкиутого типа соединения заданного составе; испарение,и конденсация образовавшегося соединения эо второй ивазизамкнутом ос?ьеые с подогревазмши ставками. Это достигалось специальной конструкцией
испарительной камеры и выбором технологических условий
проведения процасса.
.
/JTX
Уиеньшение градиента таипературы (§^)вдоль
стенок
камеры, при других равных условиях проведения синтеза,
приводит к увеличению раесгонаия критического евчеаия
(Х*р) t толщины пленок (А)
,холловсной подвижности носителей тока (И)
и удельной электропроводности (б)
В таблице представлены некоторые данные для пленок солеиидан свинщ при
• 0,0»rl~Z~l
18,6
14,6
12,6
10,6

470
670
770
870

I.I

2,8
15,2
30,3

49
641

794
1550

'B.C

15,4
495
973
2020

'&'rM

-ли в if e и arcadtoiMio хи вн вяоми оаоЯоэьиившМоёвл хниаон
-oS. й штвонбЯиоя цогшвсГро sooomodu oinmuta ''ожяел в 'iron
-aim и м и , и eft ной пгтвЯавиК 'eiood ПИЗШНШН
. и ХБккелэигГяоноп хнниэчро s riKtinohBTis я пяешф HOROITU СИ
-f-:

р
1

o ojoiiKoifo

' хгошовоиеЯ клтго

иячорт-д )
B)IOi

-odu гюа.е ad» •пинооЕОвявй Я икпееиюгеаоийя ииаокоЛ гяв;шкд
"

• * • *

Bdeu uiDOHJoim.
моогГоио /tiood я
еиношчивад *ndftcBdoi;r:a£ вдноийебл zo
хвоиаес ( " i J'si'iHedBiiOH nflfiBdannos к ^ "Р'П ) RdonBsi XGdBn
-ead XHHoshndisriooj хпилвКее Hdn oaodosoH ndAonedBii ЭПИКОЙ do
•edeu еяолои оаонооьипвпиУоева эпоедо КОЛЙИНСШЕИЙВПЯ К mm
нилсголоо вк нодакиовчро пяехчкЛзэй онилпь^гоц
'HtfiiBSHoitdo ut4ii«riroifi;?!dn!i nosowifSB ijetaort
и Ecifif^aoadM xmitfuoifCiT-oiihoiroiii XSVOHO OH *I
' L О Ш J С ГООО ) omifoiraEden
[ 0П ]
( i l l )
ig.tffioiosaooo оль *nj,ood ndffawTi о ш ю о ь к й к с й ю а
omodox HfotKo ихояо аи ишеопптшоя овьлг/о g- "аоппейро
= °J,
-OOhHIlIfBIOHdHOnOK КПНСООЙИП'.1оф И SHttOEMdU }10i8

- Oi

I—z оияоопя ooifop и д | .'.'v gOI • (9*01 - 9*Sl) ~3t-ja
-BdOUWBl

BSHGMtfBrla

ВИЯООПЕГЭИ и. /fgf^

. 9'8I- ~-5r

°"

ОКПОПЗИВШГ *ИКТ!ВйИЭИг10

)
99

•"V

- 67 >JOBiihM'OC!'ri ПьШШиТЛКСй.! hii'l'Pib'.A rXs'S^hl
Б. IT. l fer;iop, i, ,Л. •.{йтонид.че
МОСКОВСКИЙ ИПС'1'ИТуТ ОЛОКТрО!1НОи TC.X'wfKH, i !Ci

Обсухдаются особенности получении онит'коиач! '!'.<:< о п е й
цитрида галлия при мопользоваичи тртиотклгаллил и :-.am-ij;ii
в au'MoCj.epe родород».
достоинствами дгишого метода яиляптоя vucoivdi JT«T;, чесч-ъ
тримотилгаялия, позводл-ощая точно контролировать состав РМзовоН г а з а и иэиенять
з широких пределак, а

такке восмотлость подачи п зону роста гомогенизированной гиЗОВОЙ СНЗСИ.

1з«спсриментн проводились в БО]Угкка,1Ьггом иодоо;:лалу-ачм^и
реакторе с ЕИ^'Треняим ройистиш/ш iiari;cnoM. ii качестве подлокек исполосовали пластины с&п-,-:.-^ с орионо'ицией (OOui) и
( 1 С К ) , а такяе. плао^кш кремния с ориентацией ( i l l ) .
опитакспальни/, рост нь.блю,дался при темпора'е/рах MJLO
700°С. В дшадом варианте готероопитаксии 1!еизо;лор:.н^с i::.^eриалов имзет место острокксвое зародсиеоС'раэовани'З и пилицентрическил их рост.
В случае эпитакси.1 па сапОирозих подлошеах с ориентацией
(00G1) во все;.! из/чс-пном ШИ'Йреале температур' тлеоч'сл од!;!о
эпитакскалыюо COOTIIOпение, в то вроии как при зпитаксии на
подло."а-:ах (10x2)

•I

при температурах DLU.IO 9ОО°С ДЩК« на о/р-юй

подло;же 1логут находлться оСласт» различно!; орионтдцми. iloоднооначность опт-нкс1;ь.л',ного ооотло^еиия oft:ap/s:fiiai TJUCV!
при опитаксии нит{;ида гш/лик ип и.п:.|]ели (l].
Нитрид ГЙЛЛПЛ проггляат сильную тендонци» к росту IKI боковых поБвргност/о: подлп--ек и к ооразовалг.ю четко шр;'.;;;снл1л/.
KpKCT.ajij;orj.ai'if4ocKKx ступоне.: роста, отмечошг.й р.ги;ое
ми paooiii [я] .
В то ьро(.;л, кик ня подложьх с орионтмцие.; (u(.i:-J)
имеют место 1>олг;9 пли r.:ei;oe г.г!!а:ад|«що nnyxif.nv^i pocivi, на
п о д л о » : а . ; ( И Л И ) »ри i•oi»'i]«ijairv. j'tu-. vjr.o

lb-.;V>0C и IKCOKH.V

скоростях поста ( i - 2 ::!CM/WIH) :.?СГ.,Т бить получки б^.сп,!;.1'/'^

I
t.
I

- 68 -

p
f
I
!
,
|
Ь.
F
f.
\.
|;.
Ь
|"
[,',

зеркально-гладкие эпитаксиальные слои нитрида галлия. Как
правило, на их поверхности присутствуют характерные дефекты
в виде ячок треугольной формы. Установлено, что причиной их
образоранкя являются либо загрязнения поверхности, либо неравномерное разрастание зародышей, образующихся в первоначальшзй момент времени на поверхности подложи.
Применение отжига сапфировых подложек при 14С0-1С00°С в
водороде непосредственно перед процессом увеличивает воспроизводтаюсть результатов.
Сбкар,улсепо, что в случае появления на поверхности крзинкетх подложек капель галлия мо^ет o6pasopHE&T7jCH евтектика и происходить локально?? подплавляние, шлещее четко выра»жень-ую кристаллогра-фКческую направлонность.

%_
f;
p:

Литература
I. fi.Thmpte, W. Set-feit , Т. Hamtnet, F. Buitct
2иг tpitaxie von (ratilumnltziet л-of
SpineCC in System
/ TechniKt <J>,1,441
Mat.aitvi'i Й-Ч.ttzctmnn F.M. Simpson W.I.
Tit
W$e of Metaicea<jcnics in^the РгерлгоНоп

Г".

oi SemLconductoz M&beriu£% Jv The. tJittides
«J. Uectzochtm,.

Soc, MB , И,

%хлжх2Ж^'штгятптю№\т^жж&*.-ш&1Ю^-^

- 69 ВЫРАЩИВАНИЕ ЭПИТАКСШЬНЩ СЛОЕВ КАРБИДА КРЕШШЯ
Х.А.Шануратоа ,А .Умурзаков ,Ч.А .Кадыров
ФТИ АН УэССР,Ташкент
Исследованы растворииость карбида крвмния( 5 t C ) в различных металлах в интервале температур 800rI80O°C t poci эпитаксмальных слоев SLC иетодаии газовой и жидкостной эпитаксни,дислокационная структура и политипизл наращенных слоев в зависимости ОФ температуры и качества обработки поверхности подлояен.
Скорость роста эпитаксяальных слоев контролировали весовым
методом с точностью*Q ( OIur,а политипы — по цвету наращенного
слоя,§игураи травления и электролюминесценцией р-п-переходов.
Замечено,что иетодои жалостной элитакоии,прц которой мы
использовали расплавы марганца и скандия в качества растворителя,кристаллы <SiC получаются однородными по политипу«тогда
кок на кристаллах,выращенных из газовой фазы наблюдается послойное расположение политипов 6Н и I5R п 0 оси " с " вследствие
нарушения нормального порядка чередования ьтоздшх елозя во
время кристаллизации.
Установлено,что нз гранях (III) fi-SiC u (OGOI)<*«SiC,
не подвергнутых механической обработке растут слои fi -Sic ,a
на механически обработанных х'ранах ( 0 0 0 1 ) — и - S i С, .Плотность ДИ0Л0К8ЦИЙ на слоях J* - Sic ,наращонных на
х-Sit
не зависела от исходаой плотности дислокаций подлодок.Значение подвияносм электронов в них составляло 1С00 С м /в.евк и
более,что свидетельствует о высоком совершенстве наращенных
ji-SiV, слоев.
Показано,что скорость роста слоев больше нз гранях Si Ц П )
fi -SiC
и C(0OOJLJ <*-Sit ,чеа на С ( Ш ) fc-SiC и St'(QOGI)
о< - S t C ,a скоросгь урзвлвайя в водороде наоборот.Такая нро~
Фиворэчивпсть результатов nuaasaet сомнение о точности идентификаций полярности граней (0001) и ( I I I ) карбида крешшкч- •
л £ - ысдифйкассий.соответстиеиио.

- 70 0 НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК СПЛАВОВ
и ащрзтй
ЗАДАШЮП) СОСТАВА МЕТОДОМ Р Б ЗЙСТйВНОГО ИСПАРЕНИЯ В ВАКУУМЕ
Д.В.Якашвили, Г.Ф.Долидзо
Институт кибернетики АН ГОСТ, Тбилиси
Целью настоящей работы являлась разработка технологии получения тонких пленок сплавов и соединений заданного состава методом резиститзного испарения в вакууме. В качестве объектов и с ледоваиий применялись сплавы висмут-сурьма с различной концентрацией компонентов.
Получение ТОНКИХ пленок сплавов и соединений методом резистивкого испарения в вакууме связано со значительном! трудностями
в связи с тем, что при испарении исходного материала происходит
его диссоциация на отдельные компоненты, улетучивающиеся с р а з личным! скоростями, определяемыми их парциальными упругостя?ли
паров. На поверхности подложки при их кондесации получается пленка, имеющая сложно изменяющийся состав по толщине.
Для исключения эффекта диссоциации компонентов необходимо
создать такие условия испарения, при которых конвективное перемешиаание расплава подавлено и в испарителе происходит чисто
ди&фузкншй массопзренос компонентов к поверхности испарения,
обеспечивается конгруэнтное испарение сплава.
С етой целью пленки сплавов висмут-сурьма препарировались
в вакууме <^1й" мм рт. с т . испарением сплава заданного состош
из цилиндрических кварцевых испарителей, запаянных с одного
конца, внутренним диаметром 5мм. Нагревателем служила вольфрамовая проволока.
Проведены теоретические исследовааия зависимости удельной
скорости испарения от температуры, явления дкепропорциошфозания компонентов в процессе испарения и установления условий
конгруэнтной испаряемости сплавов. Экспериментально исследова-

' ' - ' и " •" J -

да^51С*аЗЕЗа»ДЕ№'»а1аЯ^К^^

•

- 71 ние кинетики испарения проводилось методом непрерывного взве'шивания в вакууме испаряемого материала. Установлено, что спустя некоторое время после начала испарения (
10 мин.), в
расплаве устанавливается стационарное состояние и начинается
конгруентное испарение.

200

ioo
50

Рис.1 Зависимость
удельной потери
веса от продолжительности процесса
испарения сплавов
висмут-сурьма с различным содержанием
сурьмы:
I - 10 и 2 - 5%' (ат.)

«Г

Г j*

•

30 x,ma.

На рис. I представлены кинетические кривые процесса испарения сплавов висмут-сурьма. Характер кривых соответствует представлениям о начальном переходном процессе и установлении стационарности процесса испарения.
Контроль однородности по составу получаемых пленок производился их анализом на содержание сурьмы фотокаллориметрическим
методом и с помощь» рентгечретруктурного анализа. Результаты исследований показали, что пленки, полученные разработанной технологией, имеют тот же состав, что и исходный материал.

b - . v ;•
K*yir.-^v

т..

•;•*?•

ВЫВЩШЛШ Kb РЛОВОРОВ

Z^S

-I

ВОДШЕ РАСТВОРЫ •

I?.':-

ТТ.— ",S-?C''~''':'

Z~"X'"~s-'~~~*^"~-"r~

- 11 -

УСЛОВИЯ 1ШУЧШН И ИССЛЕЦОВАНИБ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВ'
КРИСТАЛЛОВ ЕР0Ш0ВАТ01ШЗЛ0ГО КАДМИЯ
А.А. Абдуллаев, Н.Л. Сизова, Ю.А. Харитонов
Институт кристаллографии АН СССР, Москва

Получены кристаллы бромноватокислого кадшя
методом испарения растворителя при постоянной температуре.
Кристаллы выращивались на ориентированных затравках. В качестве исходного вещества использовался реактив марки 004.
С помощью рентгенографических исследований, а такие анализа дислокационных розеток определен класс симметрии выращенных криоталлоз. Установлено, что 1срасталлы бромиоватокислого кадмия относятся к ромбическому классу еигалетрни & ) Ш 2 .
На ориентированных образцах Cj\BiOs}^'^ ^2^ исследованы механические свойства. Обнаружена анизотропия шкротаердости на различных гранях кристалла.
Методом химического травления изучена дислокационная
структура. Для этого подобран химический траштедъ, который
состоит из 0,025>£~ного раствора хлорного нелеза в метаноле.
Получены спектры отраяения и поглощения глояокристаллов
^)п'2 H g O в области длин волн от 2,5 мкм до 25 мкм
в поляризозашюм свето при векторе £ падающей волны, параллельном трем кристаллографическим направлениям Q , $ и С .
По спектрам отражешш, с исиользоваляем соотношений Крамероа - Кропига, определены оптичесшо характер^стигеи кристаллов бромиовато кислого кадмш.
Авторы вырастают благодарность Г.<1>. Дофинскому аа помощь
в работе.

•

рдизоранав КИСТАЛЛСЗ ХОР
А.В.Белвстин, И.Ц.Левина, Н.С.Степанова, А.В.Колина,
Т.Ы.даслова
Горьковский исследовательский физико-технический институт
ИЗШРАШЫЮЗ

Растворение кристаллов дигидрофосФата калия /КОР/ проводили при температуре 30°С и планетарном вращении со скоростью 19 cu/с в растворах с различным относительные нэдосыцением 6 .
Измерения скоростей перемещения граней призш { l o o ] в
недосыщенном растворе из вещества "ч." привели к почти такому же по величине инертному интервалу /см. рис., кривая I/,
С 1 J . При добавлении
как и для роста в растворе
A£(N03)3 9Ha0 из расчета
0,2 г на литр воды кри7,1 О"6см/с
тическое недосыщение <$к ,
8
до которого смещение граней ке регистрируется,
увеличивается /кривая ii/.
Зти данные позволяют заключить, что растворение,
как и рост граней f i o o j ,
тормозится трехвалентными ионами, но в меньшей
степени.
1
При 6«SK грань осб 8 1O6JCT
тается плоской, но идет
Скорость растворения граней
растворение от ребер и
} в растворах:
I
"ч.",
появляется ограниченное
р
н
(
2 - ч.
число остроконечных ямок.
0,2 г/л AC(N0j)39H20
Гранины между вновь возникающий поверхностями и гранями призмы резкие, нормаль к
поверхности при переходе через границу меняет свое неправ- •
ление скачком. При 6><5К вещество удаляется со всей грани,
границы, в частности контуры ямок, размываются.

74
.
Коны А2 3 * замедляют растворение, но при недоснщснии,
приближающемся к 6К, в случае раствора с AC(tfG3)3 9Н 2 0 ямки разрастаются быстрее, чем в исходном растворе. Аля образования ямок размерами до I мм требовалось время от 30 мин.
до нескольких часов. Чтобы исключить сужение г-^ной призыы
из-за реберного растворения, а такке уменьшить переход вещества в раствор, на части кристаллов ребра и грани бипипамидн покрывали клеем, который после просуики не взаимодолстиопол с раствором. Тогда в пределах инертного интервала
единственно возможным било избирательное растворение. Это
обстоятельство » сочетании с малой плотностью ямок позволяло вости процесс длительно или повторять его.
Опыт» в растворах с добавкой ионов А£3* или без неё при-,
вели к следующим общим результатам.
X. Разница в размерах ямок очень значительная и сохраняется при повторных выдержках. Особенно крупные ямки появляются обычно против точечной затравки. Если на грзни призмы
имеется доминирующий ступенчаты!! холмик, то самая большая
ямка образуется в центре его. Однако соответствия между холмиками, появляющимися при очень малых скоростях кристаллизации, и ямками не было.
2 . Кристаллы, выросшие в разных условиях, или совместно, ко с существенно разной скорость», иогут очень сильно
отличаться не только плотностью ямок, но и распределением
их по размерам.
3. Растворение после наращивания нового гомоопитаксиального слоя привело к появлению .большого числа ямок близких
размеров.
Таким образом, различия в скорости разметания ямок связаны для кристаллов KDP с характером дислокаций, а процесс
избирательного растворения мокет служить для изучения его.
ЛИТЕРАТУРА
I . А.В.Белюстин, А.В.Коляиа. Кристаллография, 20, 206, 1975.

цйузвдьнкй^ак--1."-'л

- 75 МИЯНШ ТЕШРАТУРЫ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ

теиглщшсулштл (тгс)

НА их ТЕШЮЖИЧШККЕ

свойсизл

Я. дикант, Г. 4. Добржаиский
Институт физики Словацкой Академаи наук, Братислава
Институт кристаллография Академии наук СССР, Шсква

'М

Доведено исследование влияния температуры выращивания
кристаллрв ТГС на их теплопроводность, теплоемкость и температуропроводность.
Кристаллы выращивались из ьодного раствора при постоянной температуре методом испарения. 3 качестве реактива было
использовано тривды псрекриеталлизованное вещество.
Проведена серия опытов по выращиванию кристаллов ТГС
при четырех различных температурах - 42°С, 47°С, 54°С и 68°С.
Зти температуры охватывали область, включан^ию те?лпературу
фазового перехода.
Б интервале температур 20-G0°C были измерены температурные зависимости теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности. Измерение проводилось на образцах, ориентированных по оси " О ". Теыпературнце гаиисишстд теплоемкости " С "
показаны на ркс. I. Наибольшая величина теплоемкости и ее
наиболее четко выраженный максимум вблизи критической точки '
набладались у 1фИсталлов, выращенных при 68°С, а наименьыая
величина теплоемкости у кристаллов, выращенных при 4?°С. Аналогичные закономерности выявлены также для температурных зависимостей теплопроводности, причем следует отмстить линейный
ход теплопроводности ниже критической точки.
На образцах из кристаллов, выращенных при температуре
68°С, проведено таюхе исследование анизотропии тег"лерат;фной
зависимости теплопроводности, наибольшее значение которой наблэдалось вдоль оси '.' 6 ", а наименьшее вдоль осп " С ".
Нааболыиая величина те^шературопроводкостя обнаружена у
кристаллов, вирашенных а се11нетоалО'а'ричес!;о-,1 «разе вдали от
темгературы фазового перехода (температура выраийааиая i%°G).

••I

- 76 Наименьшее значение температуропроводности обнаружено у кристаллов, выращенных вблизи точки фазового перехода ("£ = 47°С
и 54°С).
Поскольку теглнературопроводность прямо пропорциональна
длине свободного пробега фононоз, она мояет являться характеристикой дефектной структуры кристалла. Из наших исследований
следует, что наименьшее количество дефектов наблюдается у кристаллов, выращенных в сегнетоэлектрической фазе, вдали от температуры «Тазового перехода.

Т['С]

Рис. I. Температурная зависимость теплоемкости
кристаллов ТГС, выращенных при температурах :
• I - 68°С, 2 - 42°С, Ъ - 54°С, 4 - ^
Проведено сопоставлешш связи температурных зависимостей
температуропроводности с доменной структурой кристаллов 1ТС.
Авторы выраяают благодарность Л.В. Соболевой за помощь
в работе.

1
4

- 77 ВЫРЩВАНИВ МОНОКР/КЛ'/ШиЗ 13ВВДСГ0 ЭЛЕКТРОЛИТА
,U5 1-Е РАСТВОРА 3 ДЖОНЕ.
А.В.миврнио, В.Г.Гоф"глан, А.К. Иваноз-1Гиц
Иустанайский педагогический институт
Приводятся результаты исследования кристаллизации из раствора а ацетоне соединения КбАац-У^ (твердый электролит с униполярной катионной проводимостью, используемый для создания
источников тока С J ) .
получение иококристаллоз^'Л^^ гасбзсодимо для физико-химические исследований причин аномальной проводимости серебропроводящж твердж электролитов.
В результате изучения системы ftej-jfgj- CH^COCHj установлено,
что соли££5 T,iA<jJ в интерзале молярных; ОТНОЧЙНИЙ от 1:1,Z до
!:'<£,9 растворя-отся в ацетоне оез осадка и имеют максимальную
растворимость при Ь7,ь°С. Получить раствор, соответствующий
стехиометрическому состязу RSAq^J^ не удалось. Исследования
показали, что с увеличением температуры от - б до Ь?,7°С растворимость компонент повышается.
При кристаллкзэцки в о том ит'вгзало температур из раствора ооравуется таердая фпэа о виде удлинений: призм, Вию
устаноклето, что кристалл:-' имеют союиъ8$Atj4Jsx2£//jC0Ct/s и при
комнатной температуре на воздухе разлагается с потерей дэух
молекул ацетона,
В указанном инт«гпалс моияр*г« стнопюняй R0 г ЛоУ BWBQ
.твштесутуры Э?,7°С и до' тбмгюр'^тукт ккпоння 1^бО°С) из раствора в вида монокристаллов (са, ркс,4)зкпадавт соединение86Ащ"3$,
<;то било докваано по опгюделанию плотности, кеучеиио мо^Гологии,
рентгонооеккш .и.тер.'огрпфячбоий^л ".ГССЙРДООЗНИЙМИ L Jt но при
колврном отношении Rb'Ji'AuJ я1:1,2 од1»вроконко с KhtytJf
из
рао"гэоря кристаяякзуо'гоя fl^/l^Jj .
Taw как, шзоэисиад от способа сооданип перосинюняя, из растсора кристоляиоуотся RlAq,f Jj ,то txi рошилк зостл п'фзщкаанио
и»от8№ччесвам методом, а'котором поремгоеккв ооядается отбором ко^донсачп. А госколысу пшяеее ИДИ! ПОЛНОЙ 'мкао^ятуря
кмпомкл рвствора, и шеот t/ocro ит'внеквша ttcnapeisso аиетонэ,
то билл предложено и коготоилона конструкикд к
1

to'-

s
s

- 78 позволяющая вести управляемый
процесс в. течение длительного
времени (до трех месяцев при
"700 мл раствора),В частности,
конструкция кристаллизатора
предусматривала размещение затравочного кристалла•на платФорме, температура которой
111
поддерживалась на 0,5-1° выше темпфатура раствора. Это
позволяло достигать пересыщение только вблизи поверхности
растущего
кристалла, так как
Рис. 1, Идеальная cf-орма
кристалла R$A^
в интервале температур выше
,
. .
"
'
37,7°С образование твердой
фаг* происходит с поглощением тепла.
3 заключение отметим, что были выращены монокристаллы
(размером до 15х:2(к20 шг), проводимость которых 0,27±С, ОЮм.ем
при 25^С, что согласуется с L^J. А проведенные исследования
проводимости этих кристаллов в широком интервале температур ПС-.320°К. позволили обнаружить аномалии в окрестностях фазозых
переходов, В частности, был на.йден скачок проводимости ари фа8030М переходе сТ=210°К L5J, ДЛЯ поликристаллическкх образцов
происходит "размытие" перехода,
•
ЛИТЕРАТУРА
1,Укше Е.А»,Е>укун Н.Г,"Электрохимия",.1572, В, 163.
2,'йш,енко А.5,,1&а5юв-1йщ А.К.,Го$флан В.Г.,Боровков 3,С#
"глектрохимия", 1975, _11, 333.
4,Кванов-1Еиц А.К.,Боровков В. С.,?/лщенко А.З.,Го^ыан 8.Г.
ДАН СССР, 1976, 228, 1376.

',', \

- 79 F'
'<£-•

ВЫРАЬЦШНИВ MOUOK!ИСТАЛЛОВ ХлОРИЛЭВ МШ-ЦЕУЙ
Л. В. Соболева, В. В.Огэдкэновэ,!,;.Г.Васильева
Институт кристаллографии АН СССР, ?,!осквэ.
На основании данных,полученных при изучении троИно!' системы CsCE-CuC(z-HzO
при 18,35 и 5О°кЗ методом растворимости I и опытных кристаллизации,найдены концентрециокяь-д и температурные условия выращивания монокристаллов инконгруэитио
растворимых соединений хлоридов меди-цезия CsCuPf^ ^О>'лСи fr
Ввиду инконгрузитноП
природы растворимости твердых фаз системы,применена
новая технология приготовления кристаллизуемых растворов: взяты насыщенные растворы, со деркащие оптимальнее
концентрационные соотношения
для

tsit/i^ , iszLact,f

CsdCUzCC^ -2/^о/рис. I , тэо'л Л /
Рис.1. Изотерма растИз водных растворов меворимости 25°С
тодом снижения температуры
от 47,0 до 18,5°С со скоростью сиияения температуры 0,05-0,1
градуса в сутки впервые выращены гомогенные,крупные,разиероы
до 50 им монокристаллы; Cstu&3
, Cs^CuCt^
%Cs3CuzC^ZH/).
Условия выращивания монокристаллов представлены в таблице 2.
ыетод.зуи химического анализа,рентгенографии и деривэто''грвфии доказана индивидуальность и высокое качество выращенных кристаллов.
Для монокристаллов выявлены гемлерэгуры: двгалретелии,
фазового перехода,плавления,рвзложевич^а.З].
Исследованы: мор^далогия роста кристалла &СиЩ^ .элентрические,пьезоэлектрические,упругие свойства и оптлчесязя активность^] .Кристаллы €sCuCPA , Cs2CuCeif
bCsACu2ce
представляют интерес для О1таоэкустичвск.их,магй1ггньяс •
ческих исследовэаий.

' •>-,:

~80 ~
Таблица I .
Концентрационные границы суцествовэнвя твердых фаз системы
~rta.O
при 18,25 и ЗО°С.
1
j

Твердая
i-аза

т-ре

°c

.'..ИДКЭЯ

«lia за, масс. ?J

CsCt

23 ,51-25,55

14 ,22-16,10

S2, 27-53 35

14 ,43- 2,75

20 ,25-11,41

85, 32-55 .34

S4 ,.':3-33,79

0 ,47- 3,21

35,;>0-b;-,00

aG,52-29,24

3,91-13, ;j4

54, 37-57 ,32

IS ,35- 4,65

21 ,50-:::з,б8

G3, I5-S6 ,67

S3 ,12-37,15

0 ,61-11,42

'11, 27-51 ,43

33 ,54- 6,03

IS ,73-40,3-1

52, 63-53 ,08

Таблкцо Н.

,1аанке условий выращиззккя ыонокрисгаллоз
CsiCi/.Cf *2J/jO методом сшшзния темперзтурц.
исходная
скорость
т-рз кр-ции, снк:-.:.т-ры,
грал/cvxKH
j CsCt/Cfi
47,о-.:о,о 0.1
0,05-0,06
гексагон.
35,2-29,5 0,1

GOxcfix,::o
25x10x10
37x20x20

55
90
54

гропатоЕОкресниЯ,
поопоэчнкй,
устойччв.

25,5-13,5

0,08

23x25x13

яорнчиеиий,
"лрозпачный,
неустойчив.

43,5-27,3

0,12

40x20x1У

кристалл

°с

трзклин.

размеры.

врсая j
роста, СЕОИСТБЭ
сутки j

Яг
Opl'OpCMO.

A.2h-Pnam
1.
2.
0.
4.

^елто-орой125

ГЛСЕНЗ,

проппочиый,
tvca'oii'fMB.

Латероэура
М.Г.15Эскльевэ,Л.В.СоО'олова, ^.кворг.химии,».21,2705^[97(^
Л.В.Соболевз,М.Г.Васильева, L.iieopr.xnH«i!,2.22, (107?)
Л.К.Соболева, й.Г.Васильева, Е.кеорг.хими:1,т.22,(С977)
Л.й.Соболева,й.К.Сияьвестрогз,3.Я.Перонвяино,А»и*Гильварг.й.Н.Картышев, Кристаллография,т.21,1 КО, (I976J

ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

^?^^^

. - 81 ВЫРАЩИВАНИЕ КРУПНЫХ КРИСТАЛЛОВ АМЕТИСТА Б
ИЩРОТВРМАЛЫШХ «ЗТОРЦЩй РАСТВОРАХ
М.С.Балицкий
Всесоязяый научно-исследовательский институт
синтеза минерального сырья, г . Александром
Разработан и испытан в прошшленшсс условиях метгч ьиращивания кристаллов аметиста с использованием водних р а с т воров фторида аммония. Вцращепные кристаллы весом до 1,Ь кг
характеризуются исключительно чистой фиолетовой ок;ю."ко( : ,
лишенной дымчатого оттенка, и никогда не содержат т р а ш ж .
Рост кристаллов в растворах фторида ам.чони.1 осуцисл-г-ляется в ппрокои интервале температур (150—100°С) л даь/,1 тип
(соответственно насиденных паров к ш а е ) . И качеотье з а т р а вок могут быть использованы срезы кристаллов кпарца рба^п':иьлс кристаллографических направлений, но наиболее о;:уго:;рллтнк1-5;] и бустрорастущпгли являются затравк;:, ор;!б!Л'ироз':к::ш;с
параллельно пииакоиду. Oouonuoii црямесь'у, ^орг.:пр.у!х;о11 потенциальные центры пнеткстовоп окраски, ллллетсл ;.;елесш, д^-одцмое в скстилу прешуцестиешю в трехвалентной ^ерме. Однако
такие центры яг'Ляются неустойчивы^!:! к топ;;о;юну ЙОЗДСГ^СПМУЛ
и практически полностью необратимо разрушаются при росте
кристаллов в автоклаве, Предотвращение теплового разпупон:-я
потсн:.п;альккх центров аиегметокой окраски достигается дополнительна.! вводешюм в с;;сте!,!у палочных ионов, особенно ллтля.
п'юрглнроьапие потенциальилх центров аметистовой окраск;;
происходит только нипе некоторой (критической) скорост/ р о с та кристадлоэ, меш!К1!1Сйся п завкекмоеш от указзиннх znze
па:%,амг!тров от десятых долей до 1,5 мм в сутки.
Аметистовая окраска проявляется под воздействием ионизирующего ой лучения и достигает насще-ния при дозах поря/уа
6
•1-6-Id рентген. Кривые оптического аоглоцения дад ультрафиолетовой и 1зидамой областей спектра полностью идентичны
природшй: аметистам.
Мор.Тюлогяя кристаллов и распределение в них окраокп полностью определяется регенерационнш характером роста кр;:она базисной затраико.

- 82 ЗЫШ^ЬЛШЕ КРИСТАЛЛОВ ЯАКШШИТА К ИССЭДОЕЛЖЕ
ЕГО Ш'ПРОЭШЯЗИЧВСЯИХ СВОЙСТВ.
Ф.А.Белшенко, И.Б. Кобяков, E.S. Хадаи, Б.К. Новик
Всесоюзный ь.аучпо-исследовательсккн институт синтеза
минерального сьфья Ыкнгео СССР,' г. Александров
Из гидротермальных щелочных растворов методом тешературпого перепада выращены кристаллы каккриккта с визуально однородным] обласкйй: сразмерамя 15хКх5 ыг.г. Б качестве шихты
Еспользовалксь природике пакйкрвсталлЕческио агрегаты кашерикага л реактивы. 'Оиюшение поверхности шхты к цоверхностл
затравок превышало 10:1. Скорости роста граней ( I I 2 0 ) , ( I I 2 i )
;; (0001) взме:уы1ись соогвегствешю в. пределах 0,02 * 0,07;
0,05 * 0,30; 0,1 * 0,4 глм/сутки. Б циклах длительностью 80
сугок происходила непрерывная лере1ф1:сталлизацкя на затравки,
что лозЕолядо псх?:учать 25-шллиметровый монокристальный нарост
в каиравлепки оси "с"-. Уменьшение количества трещин достигнуто
зэ счет наращивания на затравки из синтетического материала.
Впе;лий о«5лик кристаллов кашфииита представлен па рис.1.
С;;1П-ез11рогак1ше кристаллы-, гексагональкие, короткопрЕзыаа-кчес
кко. Преобладающими, форша-г.являю.гся гекс^гоначьная призгла
(1120), гексагональная дшшрашзда ( I K I ) . Меньшим развитием
пользуются rpaim. гексагональной призмы .(0110) и шзнакоида (0001). Кристаллы— бесцветные, их плотность равна 2,427
Л
• Результаты химических .анализов привели к следующей формуле
синтезированного'катерпала:

№ttt

Таким образом, ок хшдяегся- цромеядточена соединешем мезкду
канкринитом и катродавикил. ,•'.-•
. '
Результаты измерения параметров крвста;^ш!ческой решеиси
"а" и " с " синтезированного материала рентгеновским методом в
интервале температур 15 * 250°К Ередставлены на рис. 2 . Обращает .на себя внимание зекетное азмекехше обоих параметров в
шхтервале тегшератур 64 + 68°К. Кошхаише значения паршегров
кристаллической решетки: а = 12,624-0,005 А, о = 5,144^0,005 А
Пироэлектрический эффект. синтезированного кашфвнита <3ыл

1
%

.~-г.:,.-,,..^,_л.^^^~_.«с'Г«^^\^

(

- S3 лсследоЕан в интервале, температур 4,2 * 300°К. Темперутурисьх
зависимость шрокоэффйцкепта у"** представлена на р;;с.З, из
которого видно, что при 56°К ТГ6'плавко меняет знак, при. оЗ°К
достигает максимума, ни&з Т--33°К Xе-" °» Ерь T-»-U. ЗЗшо
Ь£>°1\ с'повыиепкек тегшоратуры ТГ* резко возргса-аог, причем,
в этом же интервале тошератур происходит в резкое к
параметров кристаллической рзшекш. Вероятно, um акомсл
обусловлены структурными измененияг.® кристал.'аззиционноа
В зависимости ог качества кристаллов комиаткке значошш пароу 8 * изменялась и предела:: 0,5 •«• 2,f> ед.зар.

оД

С,А
*

•;L!

*
*

a.
•
*
5,130
•*"**/*9 »•
5125 •
* **
•

•

ОД

•

f
••3

•

•*

100
i

12605

1
4

200 ТД

Рис. 2 . Температурная satncn- Рве. 3 . Тетшератз'ркая эзвкокмость параметров кристаллтлчес- мость пк'рокозф^г^екта ffa'
кой решетгл каикршшта.
крисй'здага кашфвната.

Sh?^^

- 84 ГИДРОТЕРМАЛЬНОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ ФОТОХРОМИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ
СОДАЛИТА И. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИХ ПРИН2НЕШИ В
КАЧЕСТВЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ
З.В.Взрдосзнидзе, О.К,Мельников, А.В. Иейпариани,
М.И.Нэмтэлишвили, Г.С.Церетели, Н.В.Цоцхэлипшили,
Институт кибернетики АН ГССР,
г.Тбилиси.
Методой гидротермального синтеза выращены монокристаллы
содалита Na s [A3. 6 Si G 0 2 ^Y0H) 2 .nH 2 0
$ облодэщие фотохромш ш и свойствами.
<•
Синтез изоморфных соединений структурного типа содалита показал, что все образцы, полученные в гидротермальных
условиях при температурах до 400°С представляют собой гидратную форму.
Дается оценка ыассопереноса содалита в условиях тепловой конвекции, а такие зависимости скорости роста граней кристалла от температурного перепада, давления, концентрации растворителя и ориентировки затравки.
Исследована кинетика кристаллизации фотохроыиых ш нокристаллов содалита в автоклавах из стали марки 45ХН.У.ФА
емкостью 500 см 3 и 1000 см 3 , позволяющих работать при давлениях до 2000 эти.
Приведены результаты исследований фотохроиннх образцов монокристаллов содалита, окрзшенн/лс излучением Со и
применяемых в голографии в качестве фоторегистрируницего
материала.
. Использовались кристаллы содалита, размерами 6x4x1 ми
с оптической плотностью в ыэкелмуме аоглоцеиия ~ т 5.
. Измерена зависимость дифракционной эффективности
голограммы от времени экспозиции.
Дифракционная эффективность при экспонировании лазерным лучом мощностью I ивт от I до 3 ыин увеличивается с
0,03 до 0,14 %.

- 85 Применяемая схема записи голограмм позволяла регистрировать решетки с пространственной частотой порядка
2000 лии/ии.
Время хранения записанной информации на кристаллах
содалита оказалось практически неограниченный.
Стирание производилось многократно облучеииеи сгетои
из полосы поглощения.
. 4

- 86 ПОЛУЧЕНИЕ ШККРИСТАЛЛОВ СИЛИКАТОВ
НЕВДМА
О.В.Цииитрова
Мэсковский Государственный Университет им.М.В.Ломоносова
Для лазерной спектроскопии представляют интерес монокристаллы, в которых редкоземельные полиэдры имеют различную степень
конденсации. С целью изучения природы конденсации рэдкозеыел*ных мотивов была исследована кристаллизация в сложной силикатной
системе ЯагО-ЩО3-slOg
- нгО.
при 45С?С и давлении
ICCO атм. В зависимости от условий синтеза получены кристаллы
силикатов неодима, в которых степень конденсации Mel- мотива
изменяется от трехмерной вязи до дискретных изолированных полиэдров ( рис.1 ) .
Всего получено шесть силиN (7&>Оъ1&Фг)
катов неодима:
Si Os

/••/•

причем, последаие соединения
Bijpaa-ены в двух мода7$
ioo
фикациях:
тетрагональной и
[кони,.,
ромбической. В области с
Рис.1 Схема полей кристаллизации си- избытком редкой земли
ликатов fid с различной! степенью кон~( Т8гО3/$1Ог ?-t;^
)
денсации /УУ- мотива:
кристаллизуются силикаты
I - /йт1 мотивы представлены трахыерной
/\'о / D ]
вя8ь»;
представлены одномерными
цепочками и дискретными полиэдрами.
в которых Л'У - мотивы
представлены Tpexuepioii вязью причем в спабокощентрироварных
^ ^ Ц ^ ),в концентрированрастворах оаа более плотная

- 87 -

кых растворах ПоОН становится более рыхлой ( ромбический
МоА/</Г$£0«] ) , а в растворах МаОН~ 9(# выделяют силикат
с изолированньши четырехмерными группами (тетрагональный
В области с изоытком кремнезема ( THzO3/siOt </••/ ) кристалли
эуется Nortct £1(Ощ t в стр^жгуре которого неодимовые полиэдры
образуют бесконечные цепочки. В более концентрированном растворителе образуются кристаллы A/at^ &сО/?'2#гО% в которых неодим находится в вида дискретных полиэдров.
Вывод: получены монокристаллы силикатов неодима, в которых,
в зависимости от условий выращивания rtaf - мотив представлен
различной трехмерной вязью, бесконечной цепочкой, изолированными
четырехмерными группами и дискретными полиэдрами.

Ш".---:-

Г.-А

'•Л

- 88 Ж

ШЮТАДЯИЭАЦИЯ Ш С Ш Ш Ю Ш И Ш Х СИСТЗ!

НА

основа

ДВУОКИСИ ГЕЙШПИ

Н.Г. Дудеров, JI.II. Демьякец
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
11а основе анализа экспериментальных данных по трех- и чотырэхкомиокедтным системам, содержащим двуокись германия, наЕ,,.'*•:.: основные физико-химические и кристаллолимическке закономерности образования и кристаллизации в гидротемалышх условиях гермякатов одно- и двухвалентных металлов. Рассмотрены
СКСТ9МЫ типа: МО-СоО.,-]1-И,О, ЦО-GeO,, -К,,0 , GeO 2 -il-HgO ,
где:;5 - ва*,РЬ,Зг*',с^,Хп,йт1*,Ро,Со,1П; it- минерализатор
Aoii.AOi.KF , где A -Li,17а,к. Проведена класскфилацкя герглаiibTOB ггвухЕзло!!т:;ых металлов по тину г,е- ради'ca.ua на осноIV'JH"/;: корреляция получении:: евторагли IIK - спектров с лптературнььш дянкыг.::! по рентгеноструктурншу анализу и спектроског.ии 1Т;;/:»алатэв.
Образовяиич герганатои при т«эак?/!одейстБЯи окислов рассматрп1>&-:Тоя кок последспатолькая деполимеризация исходясго компонента ( осо„ ): разрив овязеii Б германий-кислородном каркаов под Р О З Д Я Й С Т Е И С М терлоггинаыическлх пярамотров и химического состава системы и оОрэзог.аиие новых связей Ge-o-Ur- .
такой процесс в болы:В''нотве случаев (г,.+2 > 1Й ) сопрсвождастсл и.тлчнекием координации ио кислороду германия с 6 ( более
кятсон:ия функция ) до 4 ( более анионная ) и понос металла М.
Oc-TiostiHo факторы опро^.еляицкц поведение германия и образотл'лиа геталзиатов:
I. Via исследованных поременнэт.: тип х^аствор/тешх, кс>гщо.чтра1^1я
раот}-ор::телл (о ), pif срад», котион и анион растворителя,
oTHoneii/io окислов .-.-о - Сс-0о , температура эксперимента - определяющее влияние на поолодоватилытость ^лсо
ния и составы кристаллически/, продуктов оклзнвает- тин растсоркт^ля ( рис.1а,б ) .
Й. Прогрессу дспол.1тмег>изаЦ1;ч Go - pa цикада i« гидроторглальлцх
следах ело'':', ^стлупт: у:леньш';ич^ конного радиуса катионов м'1"
даяние.

'»^^

- 89 .л?.
в ряду двухвалентных металлов; увеличение содержания i.i''" в
системе; увеличение концентрации растворителя; уменьшение ионного радиуса катиона растворителя в ряду: к, iia, Li при постоянном анионе; увеличение электроотрицателъности аниона при
постоянном катионе растворителя; повышение температуры реакции.
3. ВЕедекке в систему GeO 2 -R-H 2 o двухзарядного катиона ii] 2
приводит к резкому подавлению катионной функции германия, что
реализуется в образовании металлогерманатов с к.ч.ао= I. В
ряду катионов л + , м + г установлена границы устойчивости в
гидротермальных условиях соедекений л,,глсоО. со структурно
типом Ы . Р О . .
4. Интенсивность процесса изменения координации по кислероду
1сатиоков (и Y1—ЫИ),как правило,увеличчваетса при возрастании концентрации растворителя, уменьшении ионного радиуса А +
Г м т2^1Д
в ряду К,На,Li, замене растворителя з ряду JJ o -AGl-AOll
N
GelY
п в меньшей степейи np:i увеличении температуры.
5. Ш основании 1:ристаллохимического анализа классифиС
цированы два основных типа
АОН
Гидротермальных систем и фаN
зовых диаграмм Б рядзг двухБалентных металлов (рИ".1а,в1
При гидротермальном синтезе
металлогерма матов опреледяго«^/70 роль в их построении играN
ют крупные катионы.

Рис.1. Обобщешше схемы фазових диаграмм. Заштрихованы
области образования смётанных горманатов. Стрелки указывают
направление процессов деЕожмериэазции GQ -радикала.

- 90 РАСТВОРИМОСТЬ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КИНОВАРЯ В
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГВДРОСУЖЩЦНЫХ РАСТВОРАХ.
Е.П.Ефремова
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Установленная ранее неустойчивость киновари в высокотемпературных кислых и сильнощелочных растворах ограничивает'возможность выращивания крупных кристаллов л- W«S слабощелочными и близкими к нейтральным српдами. В работе исследована ярасталлизацзя киновари в гидросульфядных растворах в диапозоне
рН 7-13. Температура опытов не превышала 250°С, давление 200
атм. Установлено, что интенсивность перекристаллизация HgS
сильно зависят от рН раствора (в изученном диапазоне), прохода через максимум при рН 11-12. Последнее обусловлено сменой
гидросульфидных комплексов ртути в растворе по мзрз изменения
рН. Теоретически рассчитаны граничные значения рН гицросульфидных растворов в исследованных системах при температурах эксперимента. На основании расчётов сделано предположение о возможных формах переноса HcjS в гидросульфидных растворах.
Изучена растворимость киновари в вышеуказанных системах в
диапазоне рН 8-13. На основании экспериментальных данных уточнены теоретические представлен*^ о формах переноса НоЗ в гидросульфидкых средах.
Экспериментально изучено влияние различных яомплевсов
ртути в растворе на изменение относительных скоростей роста
кристаллов и, соответственно, на изменение их морфологии. Установлены значения рН, обеспечивающие для кристаллов Hg-S максимальные скорости роста граней пинакоида и призмы.
На основе полученных данных определены оптимальные условия
роста кристаллов, л- НоS (ориентировка затравок, температура,
температурный перепад, концентрация и рН растворов) в гидросульфидных средах. Проведено выращивание ьтонокрисгаклов A-MaS на
затравку.

- 91 РАСТВОРИМОСТЬ ДВУОКИСИ ТИТАНА В ВЦСОКОТЕШЕРЛТУРШХ
ФТОРИДШХ РАСТВОРАХ И КРИСТАЛЛИ&ЩИЯ ТИТАНАТОВ
ГИДРОТЗШАЛЬНЬГЛ МЬТОДШ.
В .А .Кузн ецов, М .Л. Барсук ова
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Изучена растворимость двуокиси титана в растворах \С$ и
^ концентрацией 2-11% в диапазоне 2 0 0 - 4 5 0 ^ . Установлено,
что растворимость TlOz в КУ характеризуется положительным
температурным коэффициентом растворимости. Растворимость 710 2
в №№$ в области 270-280°С проходит через максимум: в диапа'зоне 200-270°С растворимость возрастает с увеличением температуры, выше 280°С характерна обратная зависимость. Последнее
гложет быть связано с изменением состава гидроксилфгоридных
комплексов титана яри различных температурах. На основе экспериментальных данных рассчитан состав указанных комплексов в
растворах ЛГНЧ3" при температурах 225^C и 400°и и в растворах
к У при температуре 400°С.
Подтверждено изменение состава комплексов в растворах с
повышением температуры в сторону увеличения содержания фтора в
комплексе. Данные по растворимости сопоставляются с результатами кристаллизации TiO z во фторидных растворах.
Проведен.термодинамический анализ устойчивости тятанатов
двухвалентных металлов во фторидных растворах. На основе анализ а установлены предельные концентрации фтора, допустимые при
пег»кристаллизащш титанатов. Расчётные данные сопоставляются
с результатами экспериментов со кристаллизации титанатов двухвалентных металлов я висмута во Фторидных растворах. Энсперкмзнгально изучен рост ряда титанатов на затравку в растворах
№ , найдены оптимальные параметры я выращены монокристаллы
ряда соединений.

i
- 92 fi

ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ АНТИМОНАТОВ

ИДОЗЕШЬШД згашав
Х.М.Курбанов, М.Н.Цейтлин, A.M.Турчанинов, РЛ.Бпчурин
Физико-технический институт АН Таджикской ССР, Душанбе
Рассматривается условия получения монокристаллов антивюнатов редкоземельных "элементов различного состава в гидротермальных условиях. Эксперименты проводились при температурах 300-500°С, температурном градиенте 0,25-1,10 град/см и
давлениях порядка 600-1200 атм. Выявлены области устойчивой
кристаллизации различных монофаз для систем st>2o3 - т ^ о ^ - 117 - V.o0,

;«.

ft**

I
•л

4
-4
-!4

•

( Т г ' - L a , 1'r, Kd, Gd, T b , Dy, Ho ) .

АнаЛ123 ПОЛу-

чеиншс результатов показал, что фазовый состав и последовательная смена кристаллических фаз в вышеназванных системах в
основном определяется концентрацией водного раствора фтористого калия, мольным отношением исходных окислов и температурой.
Ввиду того, что антишнаты редкоземельных элементов в
Еидз монокристаллов получены впервые и они не имеют минеральных аналогов в природе, проведено их структурное, оптическое и морфологическое -изучение. В частности, измерены параметры элементарных ячеек, определена сингония и пространственная группа МОНОКрИСТаЛЛОВ ЬаЗЬ0 ч , Р.гЗЪ0.,,
TbSbCK

HoSbO

'3,-

- 93 ИЗУЧЕНИЕ РАСТВОРИМОСТЬ .КИНЕТИКИ РОСТА И ЯИМВСКИХ
СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ ОКИСИ ЦИНКА.
.

А.Н, Л о б а ч е з , й".П.<Нузь:.:ииа?
С.В.Шалдпн,

О.А.ЛаэарвЕсгсся,
Д.А.Бзлогуров

Институт кристаллографии им.А.В.Щ/бнпкова АЛ СССР, Москва
Гидротермальнш методом при пониженных температурах и
давлениях выращзии па затравг^у монокряоталлы оккси цинка
xopoiL'ei'o оптического :сачества, облада]ощиз удельнигл сопротивлением 10 - 10 ом«см.
Изучена раствортеяость кристаллов окиси цинка в щелочных гидротермальных растворах.
Исследована 1сииетика роста кристаллов па затравку и
выявлена зависимость скоростей роста граней кристалла от
ряда переменные параметров (температуры,перепада темпера- .
тур,состава рас?зор::теля и т.д.).
Изучена оптические и элэхтрооптаческие свойства кристаллов окиси цикка.
Исследовано влшзгае условий роста и отжига на некоторые
физические 'свойства полученных кристаллов.
Из выращешшх монокристаллов сгаюи цинка получены выаокоомные пьезоактив!ше образцы,сохраьяпидае свою иьеиоактмвность в широком интервале темпорагур.

\
"fi

I
ОСОБЕННОСТИ СШИЪ'ЕА СУШЫ'фА UAJS-'Ш В Г
РАСТВОРАХ
Л.Л.Сакойлович, А.Д.БаОанский
Всесоюзный научно-исследовательский институт синтеза
минерального сырья (ЗНЖСКпС) 1.137 СССР', г-Александроа
Гидротермальном методом температурного перепада в растворах различного состава и щелочности бал осуществлен синтез монокристаллов Cetf
с использованием в качестве
шихты элементарных сери к кадмия. Оачты проводили з водных
растворах HCi/нОь, НЭ,Н,РОЧ, НОЯ, л/лЮ/л UC*,*W¥Ct, л'ал5,
Нг.0 ^ при температурах 200-iC0°C к давлениях 200-500
кг/ом 10 . Били получены кристалл»
Сиг
на затравках различной ориентации, вчявлепо влияние стехиометрии состава
пкхты на массоперенос, получена некоторые данные о механизме к форме переноса вещества в гидротермальных растворах
в условиях температурного перепада я другие данные.
Било показало, что незавлс!1;.;о от состава растзора, лроцзск происходит по схег.'.е: синтез CUJ из Cd и S in.
iiitt-*-перенос вещества в виде, сыеиешшх комплексов в низкотемпературную область
-*кристаллизация на затравку
или в виде кристаллов спонтанного зароддепия. Синтез кристаллов CotS происходит как из гетлогенних жидких и газовых растворов, так и гетерогенных» Однако, кассоперенос из
высокотемпературной области в низкотвмлеуатурнуэ происходит
только в кидких растворах. В пзоторгдг.чео'-мх условиях перснос отсутствует. Интенсквпость ыассоисреноса увеличивается
с ростом концентрации раствора, температурного перепада п
айсолютноц температуры роста, а такке п ряду экв:'«.юлярш1х
растворов
При отклонениях соотноаснкй компонентов в исходной
шихте от стехиометрии кзссонедонос ?№
нозоастает до
ЬО/Г', в случае кзбахкз сер;;, 1;з<>иток яад.г-'.:я, наоборот, сна;г;ает кассоперепос. Процесс синтеза сопровоздавтея вьэделенкем сероводорода. В Kiiciiix я к^йтральних средах, кроме
ffj,S ,* побочных фаз на возникает. В i;;«.::o'noi: ерэде (в КОИ

«;

;"V'&&3£t;Vst^^

- 95 и hfctON ), наряду с сульфидом кадмия, образуется сульфат
кадмия.
В солянокислых растворах с добавлением -* 5 обьклплх
% перекиси водорода и избыточной сори iipa T = "гЮ-гЬОРо
сосущестнуют гексагональная и кубичзсхсая модификации сульфида кадмия.
Полученные в разливших средах кристаллы отличаются
разнообразием габитусных форм и морфологией растущей поверхности.

>jf

«й«*^»гбйшгша^с^

Г';

Ш
'•4

- 96 т

РАСТВОРИМОСТЬ КЛЛ1!л-ЛЛ11ТЛ!!Г> 30Г0 ЛОЛМБДАТА 3 ВСйи!Ь!л

•••..f

JT. 10. Ха^ченко ,ii. ii. Протасова, if. В. Клевцов
;
Институт неорганическо;-; хинии СО Л;! C;tOi ,Новосибирск

Настоящая работа язляется частью коаш^екснмх
чиыических и '?изико-лк:,-нчос1снх исследовании но создание nouux
иь:сокоэ;:.4е];таБНЫх кристаллический иате^иалов па основе 1/.олкбЛ. О Й и вольФраыатов ^ . З . У . И других элементов.С целью определения оптимально;; оснасти гидротериалышМ кристаллизации
iuvy проведено исследование ого иаствоO^)на
в условиях,блилккх к условинм его синтеза и
i'acTEOi«H.iocTb K i a -мсьмедата определялась ио ;.;етод.у потери веса [ IJ ионокрисгаллических олокоз,находящихся в контакте с водниии раствораыи ^Мо^.Кчоки-аат^акки вырезались
из коноиристаллоз K t a fMoQj,)^ ,полученных Л.П.Козоевоь кетодоа Чохральского.Опыты проводили и стандартных автоклавах
из нержавеющей стали с платиновыми икладшаии. Нагревание
.автоклавов осуществляли в печи сшоторьгаческим
текпературьк йксперимоатальпо определенное В]-еия
автоклавов в реиике для достижения равновесия составляло
суток. Растворимость KLa-ыолио'дата в водных растворах Kg
концентрацией Ii)-4OBec.JS изучалась в интервале температур
525-6U0°C и дозлепкй 1000-1300 атн.,выбранных на основе опытов по спонтанной кристаллизации этого соединения £2 ]. П,/Од^арителыше опыты показали такае,что в исследуемом ш'тврвале
давление практически не влияет на уконерикенталььие г сзультати.Конгруэнтность растворения KLa(MoO^)
ус^апавли^алн но
отсутствию продуктов разложения.Сухарная ошибка в опроделе1ШИ растворимости составляла +Iu,'i. Получешшс результаты ;>кспо^.кментов приведепи в таолице I.
Показано,что в исслсдоззнноП области тсмперату^даалениЯ
я концентраций раствориность
) хараме^изуется паjiO...iiiGj;bHii;.i коиёдицрентом.Увеличекио концентрация ^
постоянной те;..нсратууз п^кцодит к ^осх-у растворимости

при

- 9? -

либдата.

Таблица I .
в водных ^асиюрах Л^Л/Ь

Растворимость
конц.
К2Мо04
в вес.//

Т°С

S вес./i SUOJI.% 5 вес.',» 5шл.>

10-2

Sup:i.£

Ю~

525

0,Г4

0,007

о,г5

0.JU2

550

и,7У

0,040

I,1U

и,14

г,22

U5I6li

575

1,05

0,062

3,09

0,194

3,53

0,427

600

1,54

0,084

4,02

0,253

7,23

0,912

0,1.J0

Абсолютный прирост растворимости при кинркении температуры ка ?5°С составляет в 10;;а-ном растворе К 2 Мо0^ 1,2,ь 20,".;пом 3,9, з 4О#-ном 6,0 Еес;^.
Б докладе будут пркведени графические aasMcuuoovii рпстиорикости от концентрации растворителя яри температурх 525»
550, 575, 6ОО°С,зависимость пересыщения л S оз гсыпери:.тур:!ого
перепада,темпердтуриая зависимость персездзния при ноацентр'дцкях КгМо04 ю взс#, 20 зес.%, 40 вес.Д.,
Литература.
1. Л.11.демьянец,Е.К«Емельянова,О.К.Мелыиисов.Сб.Исследование
процессов кристаллизации в гидротермальных условиях,
стр. 113-133. йзд. "Наука".
2. Л.Ю.Харченко,В.И.Протасова,П.В.Клевцоз. Еурн. неорган.
химии, 22, 4, 1577 .

^i'H*^*^

• • &

' ! / •

РАСТВОР - .РАСШИВ

ч-.'f

'••'%

- 98 СЕЛЕКТИВНАЯ ВДКОСТНАп ЭПИТАКСИй ГЕТЕРОСТРУГОР
Ь СИСТЕМЕ АДИмИНИЙ-ГАЛДИЙ-ЙЫШЬЯК
Ь.Ы.Андреев, Б.В.Егоров, С.Г.Конников, В.й.Лантратов
ФТ]а, гор, Ленинград
Исследовались особенности роста локальных гетероструктур
на подложках из аруиняда галлия, ориентированных ь плоскостях
(III), (100), (5LL) и ( Н О ) . .Кристаллизация осуществлялось в
"окнах", созданных в маскирующем покрытии из 3i, О а , Acz0^ .
Для получения структур использовалась методика кадкосткой эпя•i 2 кои я, при котирои замена рзснлавов на поверхности подло-лкс,
необходимая для получинкн гетеропереходов, осуществлялись нутеа
1;ринуд:1толыюго внтоскекял одного расплава другим. Такая методика позволила получить структурно совераенние локальные структуры Д'лгле прл ширинах "окна" порядка 10-20 мкм. Кристаллизация
структур производилась из насыщенных ыьшьшшм расплавов галлия
о алймпрлте;.;. В основном изготавливались структуры с узкозоани»
полу про зодником (&\А$) ТОЛЩИНОЙ 0,1-5 мкм , заключенным мендз'
дЕ;/.V.я а:!)..окозокниг.ш Е:,:!',ттера.м;1 из тзордых растворов, данны;: тип
многослойных га^ароструктур наиболее интересен, так ка:« яллиэтея
оазо.ъи;.! при создании большинства оптоолектронных устройств (лазспов, свеголюдоа, вэлуозодов и др.)« Уколы структур исследовались нз екзхшруюцем электронной окроскопе с разрешенном 100 А.
11ослодо5«тельная селективная кристаллизация нескольких слоев различного состава позволяет проследить динамику роста.
Установлено, что при вмсЗраннах рекимах выращивания локальные
структуры огрчая.атса елкгулкрцими плоскостями (III) и (IuO). Поп
это:,; габитус локальных структур зависит от ориентации подлоккя,
сг ориенгацна полосксвего окна в маскирующем покрытии а от степекл H«peci::i(eH!Sfi в расплаве, а скорость роста эпитаксизльных слоов
s замсяиоегн от крлсталл9граф.чч<зского иоправлекия длн слоев \,:з
G&AS увеличивуется в ряду [ Ш ] В < [100j < [ill] к .
При Еыращпваппл па плоскоогм (1С0) локальные структура сй^^ет
ричнн относительно направления [ЮО] и огранены нлоскостлия
(Lif)A, ( Ш ) А И (100) при ориентации "страйпа" в направлении
[О I I ] . Если ко "отрайа" ориентирован в направлении [0 If ] ,
•го габитусныш наряду о (100) становится плоскости (III)B и
(рис. 1а). .

fct'

- 99 Среди других ориентацил плоскости подло..-.;::! наиоолъал.-. лнтерес представляет плоскость (IiI)B, на котори/, лолальпии
структуры ограняются. плоскостями (III)b, (Lll)\i и (TlI)A
1

При обычно]; (кесолектииноН) *:вдсостпой Спитаке; .,! скорость
роста энитаксиальных слоев ониодолнетин либо C.CU^OJTLO поступления (даофузлл) мышьяка лз оо'ъе::с1 расилаз^^ к гум.чицо к.1);:стиллизации (при толуянах расплаьз o'o.rje 1 м:.;), Jiiiou т^^еритуриык интервалом и скоростью охли:£дсн.;н при прл^'ил.ь'^ицл!;
из ограниченного объема расплава (менее 0,1 г/см 3 ), аиатолу
при носелект;'.:люй эпитаксии толщины cj.oeB почт;; по оаь/.ент
от ориентации подложки. При селективно.; же опит-кем:i coj,i.;;bjTоя условии для ирйш/уцествелиого роста слоев в эа^ргит-'.чоски
о'олее выгодных направлениях, что и нрмводит к orpan^.i.js локальных структур сингулярными плоскостями.
Такое габитуское профилирование г-иитаксиальных слоел позволило изготовить гетеролазерные структуры с плапорнол активной ооластью толщиноМ порядка 0,2-0,3 ики и шцг.июй 15 :/.к:.'.
(рис. i3). Ирм этом удалось обеспечить локалпзуцпю кок ОО'ЛУУти протекания тога, так п ооласти руспростулюнпн сьета, н<;оо'ходикую для снлясаНйЯ пороговых тсков. Ьыли лзгоаоь.чены т:ц.."о
локальные .готаросвотодлодные структури с ссчеилеи ыстишюл и^ластн 2 х 30 мкм , представляющие интерес ь качестве источников излучения дли волоконных линий оптический C B H J H .
Особым аием.'лущестЕо;.! прло'орних структур, цолучины.'х локальной ьпитаксией, является простота изготовления то;;оотво•дяцях контактов, так как в большинстве случаев носто вихо;;а
р-п перехода на поверхность защищено caaoii локальной структурой, а иа подлоаке после эп/таксии находится маскирующие
покрытие, что позволяет изготазливать токоотиоднуне контакты
к локальной структуре без применения ^отолите:рафии.

"4 •
''Л

"Si

Ш
i

- 100 ILA

пол/чпша эгдггдкагллъиих СЛОЕВ СЛШШЫХ гггя
OCHOBI: тзГл'ДЫ}: РАСТЗОРОВ (ZnSe)Y(GaAs)x_xt
IUL &o*i,
\:;:i КЦКОСТНЙ: эпптлксии к и м ш ж и х трлнспсгтиих
1

ж, С.А.Ерпола, 3.?.!.HOBJ;KOBU, ll.k.Cii:oJiO3Ci:vJ.

Посковсккй iiHCTJiTys стали к сплавов,I'-'осква

Получсп,ч! монокрлсталлкческпе эдктакешльные плёнки тзЗрГ,\гл рпотпоров (ZnSe)x(.G-aAs)j_x во всём интервале концентраЦУА:, толцшю,': до 4П пкм методом ;;аздкос?нол зпита::с:п1 л ?о.тсе
водорода по СДЕ:;ГОЛО1' тохнелогш». Кристаллцзащ^э щ;свод:и::1
кг риоглг.ва гйля:т и олова на подлокках, вырезанн:.::-: из монокргют.?.л.-ог солозгадч Ц!'ика в направлении <III> , <II"i> ,<II0>
Показано, что структурно совершенные гглёпгл: твёрдых растзоров гнетут па плоскости ( I I I ) ZnSe ; илёккг., в^сцоннио ка
плоскости (ПО) содержлл нглю'олычео количество дво':плкоз.
Ь'зу (оно влглкио растворителя и тс,.;аератури катала крлеталл;;за;^1.'1 (Тг. .. ) ял скорость поста плоиок. УСЛШСБЛЙНО, ЧТО
'плел::;: '.?:зирдих растворов растут с больше:' с^оростьп us расплава олова иезавпсико от Т., „ (в пределах Т.. .. -GuO--G5G°C).
Ilpii'-iefi ллёнкп, cuoraiHGHiiiie ZtiSQ , в расплаве #<2 растут
опотппе, а в расплаве Sn
педлеипее, чем илёлки о iipeiii.iyщоотьеишьм со/,рр::аш;см Co4-S при одкоЛ и той »:е Т
л
одинаково» интервале охлаздеш-зя (50°). В1[явлено таг.:-;е влг^-лше
раство]лп'сля на характер перехода "плёика-подла^ка"; LS
галлия получени наиболее ровные и резкие гетероаереходн
ZnSe - (ZnSe)x(Q-(iA^)j_x ьшря.чол 10 ш а , что б:ию подтгор;хлеио дашо-'ж локального рептгпноспсктрального анализа.
4[ис;£едозание зависимости структурного совершенства плс-л:кп от скорости охлаг&гпш расплава показало, что целесообразно прщюшзние скоростей ;-iefiee 5г-Р'ад'/?!ш-1., в прот:ил-:ом случае
кя1л;)даетс;: либо растрсскйва;!ле плёнок в;|.оль nanpar.;ijiiii!i
<110>(скирость о:слазде:нзя, V , более Ю г ^ 1 | Д ' / - ' ; н . ) , ;:.чбо
г ад
ЬРХЗЗЯ.Т расплава в плёнку (5 < V < ТО Р '/;,;:;ц.
i!?v4.eHu спектр;.; потолст"лесцешд1:1 тв^'рдмх рас твидов

- 101 -

I'-

iZaSe ) T „, где X=0,2, 0,8. ЛОК.2ЕГШО, что ггр- елейно
v
олоза у Ka^GOTCs растворителя сдв::гает спектр плосок c-./'j.,.•!!>;
растиороз в длинноволновую область по сравнен:;» си сле::тра-!.iii плечо::, получении;: из расплава гал;п:я.
Метода; х:;м;г-:еск;1Х транспортир" ро:л;ц:*" ()7Р) яол./:с:;:
эп::талг:пальг'Н5 ело:; Z/?i"e л тзорл;.1Х растзороа и:- педлог.:ках i:s <3<?i*s
о орпе.чтациол ( I I I ) п (НО) в ток-з содорода. Предварительно игозедс;: Tfip.:o.a;i;ia:;:.!»eoj-;;-': аклл;.г р .а.;ц::1;, зозможих при нсграваипл до IC00 0 в с::сть о
IT? -ZnSe-Gctfe
, поэиояплый опродолг^ь тг'::пор;'1тург;;;е условия процесса каоащиапгл, а такгсе продаоло::;.':ть схи..:у трэпспорта в дгпис": систоие.
Изучены sar.'iici; :остп сгсорости роста и стр/кт/р'^ого соБозрпеиства слоёз селенида цинка or лрогелп процесса (0,5 8 часов), расхода водорода (0 - 500 сг; 3 /мин.), а таюсе
процесс маооопередачн ZnSe з зависимости от температуры
когочнжеа (S5G-PC00) и температуры подлоигк.^'оС'-бОО0),градиента тепперат^р, от?юсс;шоро к длл'Л>8 реактора; от аородпнам:1ческ;:;с хар^ктсристлл- газолого пото::а. Результат?:; леследо3on:zi ггозголглк г-ибрать оптл.:алы::.г.. ps;-.vii:.i наращ^аа:^; слоев
п полечить 1йопокр1:сталл:;чоск:де слои сел;лиц;а ц::нкг;,тиард;:х
раотсорог, о сериальной иойерхностыо, тол; yniolj от 450
до
IOOCCO А .
Ло!:азано, что илёпк:' Zn$e Б завись: юст:: от толщины
пмезэт сопрот:зло;:;:е от 1С до Ю 1 ^ о::, rt - тли проход:- ;остл
;: (";ото>-:узстг::т'=льша з облает:- 6л0-750 ;.;J;?.J.
Тяк::п обрэзоп, как метод жгдкосгно:'-; эпатакот;, так i: XTP
обееппч.'гяоот получение плёнок тзёрдмх растворов задаи.чс.'!
тол;цим:.: зо все:; 1;чторвале кокцентращг;:, структурно достаточно coaepiseKJJ-JX, но обладающих разлп'пш.чл йле;:т].'о^;з;.-

- 102 ~

I
з'ос.'д;..'.'Vi (:;.::>.•!'. пглсЛ'.т.х;'. экспертиза, Locxia
!>"•'"••'•,-,,:> 'гч^кум r:i,;Oj;.":').;":.) о рхгиат/м в кожреаной ооласve.-:;, •••
;. •
; ' ;:о'-;:о ;•-.•,, . v , ко ос.юре ы я ^ и з ь Texi^i-ecxEX рошс:, :^...:/;.c:i;:..:r a iy'^j/r: 1 ^ t-f ^.p.rv.cx не к з о б ^ е т е ^ л . Б /ai.rHO-i

;:/:гу ;.-сз1:г'1г:я л^ oi\3Cносшся к , ,-, году,
галсам;/:.; дсот;;л;:ут

^г

S 20
пос„-;е которого czf..'j
е т

"i;"

•

iib'i"io:niCH£i

•Vi
14

4IJT:;:;J

стат1:с1'к;1сс;:г:;'. со. с -si

. -,'Д

Ciu

ЙЙ 70

теп no ti^Kocnic:

siu:-

;'«c.Х.Д^л^^^тса подач/, прмо^ктетдаикке Е CO:JOCT^I..;.2JIII'.
:;.:;•: з:.я, ок }i.'i кзоорсто:;:•:;::
с ООП-::.: 4iic.;o:.; Sfj.'UrOK
i\ 1.Л, ^..LnoHin, З.уряздяя.
на изой^етьчшл предс•I.-V-J.J.(;I:L: н;: ряс.*;. CJ^ai-иеже я о к а з т с с т , i r.o £ лачоло .^згк'шл
: ;VI3HCV ::пс":ь лсслсдоганкя п^.оцосса гадкое:noil ouiiiuK-::::: 6i:.:;s
;:.:^;;: г м;';.не гги^е интенспиюсти рэз^гооток Texirauecica:-: реле:"/.::.
!oiv:c 1У?1 I'o^a число заш-oi: сни:.:астся,а число 1з^С'.':Икаци11 uzc';зт, !-ю к IS75 голу я оно дос-их'сс: 1 I^.CL:,C:^./..
L;"I (jj."ooi-vi-c7ib!-:o KOpo'iK.i?ii пентод пл>сдлопено сиачич'слихе
.'ficii'tcc'iio Texin-!iec::Ki: решекиП, от.ттчаюилхся разнообразием i:
••.'^TO.'iijrSKO'IIOOTbJD,

«TO ЗЙЧ'РУДИ.'.С; ;'Х КЛЗССКу11Ка1Ц:л). К ИСС'ГОЛ-

,о.; ; с^е:;;..:;: 11;:одчо:.и2.:^ насколько улаоо::.л:::;&цк11 ^ечодоЕ ::;ид:;oc"!xi: sni:i3::cr,;i, перхал из ICCJ'OJ.'K / I / испехг^зует п-:;аико••OL аз ;.•..'.:.-;;: ._;';L.Lr. Она CyCftcir.:,-?: есс делоггле гетодог no r:r-

- 103 соссобу
и су-

ао
юо
r'%^

ao
со
$

но
so
6V

68 70
Голи

Рис.З.Дйкаг'ике пода ад заягок на
изобретения и публикации статей:
I.количество заявок, 2.количество

сии из ;:здкотИ д^зы яв
ляется операция щл\Е еде гася Р кош акт
подложки с расилзгоп.
По э'|'о:.^г признаку в
да:сю;: работе предложено делел::с кзлестных М8тогт.он ка CJIU^V1
какло-

талышГ: сдп:г,
щенке, 5.це:пт)

электрического и магнитного полей. Ряд реыеииП соспльля:от ос>
бие r.iynnu, кзт.'кмоо, зоынад главка и СЭЗДЕИЧ-ГКТОД.
Б росопотре:п:ж'; пе^код процесс ти"!дкост11оЛ 9ni!Tn;;c:i.i п; ::-•
гепллся преии^гюст^-елло лля получения бинарных и т^сГлиос сосдяпекки ка осноьс А 3 . По пере развития cisja п;лс.:е::?:ш-л
1юстоя11ло озешуг.жется, в частности дл-т натерталов на OCI:OPO
Л 1 JH-, /. J 5 ^ , Tpoi-iHux соединений ^вРс^,
a ioiz;e r-пг:•".•,-н::х tfczciwr.cz на ocncie окислог сло;.*лого состегг.
BunonieiEiiii аиЕЛиз разгктгя и класск'ХжацгЯ. патодог- :.::;;.т'остлой эп?такс:и! доет га\'ткну достигнутого y^oziiz и п о с е ляет оцепять. Еоз:.:ОиГ!^с HOILC ;.г.риекты а кх герспоктигу.
И.Д. "Си.Наут:1:.тр. по п;'Об. гк^иэл^тстоо!:. !..озг.
'.'Н-? елсктро;;. техн."., 1969, run.4,с.36-60.

- 104 ТйМПйРАТУРйОЕ ПОЛК И ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РОСТА п&А
ВЫРАЩИВАНИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ ИЗ БОР-БАРИЕВЫХ РАСТВОРОВ-РАСПЛАВОВ
Л.Н.Ьезматерных.Ь.И.Иетров
Институт физики СО Аи СССР, Красноярск
Локализация процесса роста в заданной части объёма раствора-расплава -одно из необходимых условий осуществления управляемой кристаллизации.
в известных методах таких,как выращивание на затравку вытягиванием с поверхности С О или спонтанная кристаллизация с
фиксацией центров зарождения и роста £2],когда кристалл растет
от невоаиущённои границы раствора -расплава,она достигается
сравнительно просто. Для непрерывного роста при условии гомогенноитн раствора-расплава достаточно путем охлаждения кристалла поддерживать температуру его поверхноити ниже температуры
любой остальном части pacxBupd-расплава.
Особо стоит вопрос оо условиях устойчивого роста, когда
«нутра раствора-расплава необходимо одновременно разращивать
несколько кристаллов,закрепленных на интенсивно движущемся кристаллоиосце.Ио существу здесь исключается возмихность теплоо-1'БОда через кристалл.
именно для такого случая в докладе на примере системы
Yi-dO-r^Oy^e^U^klJi^-y^i^3111 выращивания монокристаллов алюминии замещённых феррогранатов иттрия рассматриваются вопросы
формирования температурного поля, выбора соответствующей ему
формы кристахлодержателя, программы снижения температуры, приводятся данные о выявленной комплексе условии устойчивого роста.
газраоотанный на основе выполненных исследований иетод
выращивания на затравках с использованием "кольцевого"кристаллодержателя [3]позволявт устойчиво разращивать в тигле ооъеном 600-80имм5одновременно 8-10 кристаллов.Этим методом были
выращены высококачественные монокристаллы алюминий замещенных
феррограиатов иттрия размером до 3 см для физических и прикладных исследования по магниа-иакусхике и магнитооптике.

- 105 Он может оказаться такяе полезши при изучении возмокных
Форм роста кристаллов и относителышх скоростей роста различных граней.
Литература,

1. М- Kestf^inn , У.Оачг. Cetvm. Hoc $G} N$/№'>/%/
2. О.М.Коновалов, Т.Р.Мнацаканова. Монокристаллы и техника,сб.,
вып.7,стр.1?,Харьков,1972г.
3 . Л.Н.Беэматврных, В.Г.Мащенко, Г.И.Шварцман.
Авторское свддетельство,кл.Ю1 V 17/06 ^+50587 с приоритетом
от 4 апреля 1973 года.

iff'
A.

it';

V-

Й'

- 106 МИНИМИЗАЦИЯ ПЛОТНОСТИ ДИСЛОКА^Ш В вШТАгЮИАЛЫШ ОЛО/iX
In Ga
As
2 1 - z ПРИ ВЗРАЩИВАНИИ ПЛАВНаЙ ШЪР011ЕЖ.0Д0В
In Ga
As p
In G
As
x 1-.x y 1-y ~ z ? 1 - z
НА ПОДЛОГАХ GaAs
4
МЕТОДОМ iiM/ui0^A3H0vi ЗИИТАп'ОШ.
Ю.Б.Болховитянов, Р.И.Болховитянова, С.й.Чикичев, Б.й.шдаев.
Институт физики полупроводников СО АН СССР, Новосибирск.
В (I) предложен метод получения эпитаксиальных слоев
ln z Ga 1 _ z Aa с малой плотностью дислокации в широком диапазоне
составов на подложках GaAs путем выращивания буферного подслоя InxGa-i_3tAsyp<i_y Б едином цикле охлалдения за счет небольших добавок к жидкой фазе доодора.
В данной работе исследована зависимость плотности дислокаций N d в пленках ln z Ga 1 _ z As от концентрации ^ос^сра в
жидкой фазе и: а) типа подлокки (n+-GaAs,p+-GaAs, АГП );
б) ориентации подложки ( ( Ш ) А , ( Ш ) Б ) ; Е ) расположения
подложки относительно раствора в процессе роста (подложка под
раствором или над ним). Результаты, представленные на рис. I
(а-г), относятся к пленкам I n o.O5 G a O.95 A s » легированным
цинком до концентрации IO J " 8 -IO iy c«~ , Дгслокации выявлялись
методами химического травления. Изучение распределения плотности дислокаций по толщине гетероструктур показало, что в
буферном слое всегда N d > I O см"'й, тогда как в пленках
ln2Ga-j_2As H d из зависит от толщины и имеет значения, показанные на рис Л (см. фотографии трехградусного шли^а).
Из этих рисунков пидно, что: а) для подложек ориентации
(III )А а (III )В ми1 йум.ч K d наблюдаются при разных концентрациях фосфора в жидкой фазе; б) на псдлокках (П1)А ориентации имеется несколько минимумов H d , причем протяженность
первого кз них по оси С£ существенно зависит от типа подложки
- на сильно легированных подлодках минимум заметно шире, а
соответствующие пленки InzGa^zka
имеют более гладкую, близкую к зеркальной поверхность.
Аналогичные исследования проведены для других составов
пленок Ins,Ga1_z,As . В работе делается попытка объяснить полученные результаты.

- 10? -

&:..:

Cp a.m.%

C-S
0.06

Nd см'*

ОМ

0.Ю

o-o о о o-o

Cfam.%
, -L f

Ndcn' aot

ем

йОв

Ср пт.%

0.10

Q.ii

ft/4

Рис. 1. Зависимость
средней плотности дислс
яацил Nd в пленках
In
0T
8Goi-zAs
содержания ^ос^ора в исхсднсл..
*^1дкой 4'азе. Подложки:
а) АГЛ ;[jilM;
б) n + - ^aAs ЦЦ)Л;

В} А1Ч1 ( Ш / В ;
т.) л + - GaAa ull)ii;
о - подлоЕка над раствором; • - подлолка под раствором.
I.H.Hagal.Y.Noguchi. Appl.I'hys.Letters,v.26,No3,p.108

- 108 ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ГЕКСАГОНАЛЬНЫХ ФЕРРИТОВ ЦЕТОДОЫ
РАСТВОРА В РАСПЛАВЕ.

-;,<:•

Г.Т.Бродзели.У.И.Намтэлишзили.Д.В.Патаридзе.А.Г.Трэпандзе,
М.Г.Любарский.
Институт кибернетики АН ГССР,г.Тбилиси.
Методом кристаллизации из растворе в расплаве наРеО в а "
ращены кристаллы гексагонвльных феррятов (таблица I) с различизоморфными замещениями.
Таблица I
И»
I

Состав феррита
Ва

*в12°ю
Ballegfe 1 2 O 2 2

B« 2 M e 2 F e i6°27

*
5

Структурный тип

м
г
я
Z

Ва4Мв2?е^06о

Получены кристаллы, имеющие форму плоских шестигранных
призм, размером 3-6 мм в базисной плоскости и толчиной 2-Ъ мм.
Иоквэано существенное влияние на размеры выращенных
криствллов применения температурного градиента, обеспечивапщгго конвекционные потоки.
Рассматриваются условия рзгулирования переноса с помощью
ограничительных экранов и выбора геометрии перемещения раствора в восходящих конвекционных потоках.
Приводятся условия кристаллизации гексзгонолышх ферри-

- 109 -

тов, в также обсуждается зависимость формы и размеров выращенных кристаллов от типа и степени изоморфного замещения.
Для стронций- и индий- замещенных гексагональных ферритов типов z и и показана возможность предпочтительного размещения немагнитных ионов но определенным кристаллографическим позициям, образование немагнитных слоев и деление элементарной ячейки не магнитные блоки способные вести
себя кэк самостоятельные магнитные структурные единицы.

_. J

- no .КРЖТШМЗАЦШ li NLO3 ИЗ РАСТВОРА
В БОРАТНЫГ,БАИАДА.ТНЬЖ И ВОлЬФЕШТШХ РАСПЛАВАХ
Б.К.ВороккоЕа, В.К.Яновский
iffy,физический факультет, Москва.
Изучены особенности морфологии, доменной структуры к
свойств кристаллов li/l/бОз » выращенных из раствора в р а с плава боратов, ьанадатов или вольфраматов лития. В табл. прнЕедзнк состави наиболее пригодных для этой цели растворителей
Е температурные режимы» •
Со-ру<а роста кристаллов - ромбоэдр ^ I 0 I 2 j - соответствует
симметрии высокотемпературной параэлектрической фазы, хотя
рост происходит ниже температуры сегнетоэлектрического фазового перехода. Кристаллы обычно являются монодомекнши. Дьойншек-домены другого знака образуются лишь у включений растворителя хлн у ребер ромбоэдра. Границы этих доменов проходят
по плоскостям •{ 10X2$ .
Параметры решетки к плотность растЕор-расплавных кристаллов су:да отменно отличаются от таковых у кристаллов ниобата л и ткя, ЕЬ рацеихшх по катоду ЧохрЕЛьекого /табл./, что указквает
ка вхождение компонентов расплава -бора, ванадия или
- ь ре2!Зтху//ЛЙС^в виде твердого раствора.
Таблица
Условия получения кристаллов

и их свойства.

:
;интервал Параметры нчеикп Плотность
& :Соста£ расплава,кол./С: ., _.. о«
а
I

ЬО ШО Ю

3
4

50/<г<
50i«2^ SO

40-750 5,142
в г ^Юе0-7е0 5,143
""" П00-800 5.Д47
Метод Чох- 5,148
ральского

13,845
13,Р45
13,851
I3.P68

4,€45
4,643
4.G34
4,626

4.60
4,5Ь
4,87
4,64

Из условий акектронейгральности и звачешш расчетной /для
стехиометрического состава U N60$ / и изиерёкной длотиости
мажлэ предположить, что вакгдой входит в решетку по схеке

• , -

- Ill Li Л/о^.х 1& Ц|_х , бор подсхеме - Li
f
а воль&рам по сзгеме - Lif-* M6,.*xWx O$ или LiNb\*
при этом содержание примеси составляет от 3 до 10 ат./2.
Валентность ванадия / I/*V была установлена из спектра
поглощения кристаллов по характерным для LiN&Qj: ^сильной
полосе поглощения в области 380 ни и более слабой широкой
полосе при 6С0 нм.
S

- 112 -

£•?

ОБ ОБЪЕМНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПРИ 2ЭДКОСТНОЙ ЭПЙГАКСИЯ
АРСЕВДА АЖШШ-ГАЛЛИЯ
Б.В.ГСоробицын
Одесский государственный укиверс5л-ет, Одесса
Рассматриваются некоторые результаты исследования эпитаксии в токе водорода арсенида алгжиния-галлия Я&х Gdt-jc^S из
раствора-расплава галлия в установке горизонтального типа.Начальная температура.кристаллизации быле 76^0,скорость охлаждения - I град/мин,интервал охлаждения - 100°С.
Кристаллизация в системеЛ^-Gct-Jl-Sпротекает значительно
сложнее, чем, например,в бинарной системе &&-$s,a. эпитаксиальные слоиj££;r6cV-..r^обладают рядом характерных особенностей
[ i j .Распределение алюминия по толщине эпитаксиального слоя
нами определялось с помощью фотолюминесценции при послойном
стравливании,используя однозначную зависимость энергии максимума фотолюминесценции от состава твердого раствора [zj-Атомная доля алюминия в начальной части эпитаксиального слоя ОСо
равна расчетной Хр= О,3.Распределение алюминия можно охарактеризовать градиентом ширины запрещенной зоны в эпитаксиальном слое.Результаты измерений представлены на рис.1.Толщину
слоя определяли по точке со значением•£*= 0,05. При слишком
малой величине загрузки иногда происходит неполное смачивание подложки,когда расплав
оказывается стянутым в шарик
окисной пленкой алюминия.При
увеличении загрузки выше некоторой величины толщина эпитаксиального слоя уменьшается, что
мы связываем с во?"летанием
б
роли объемной кристаллизации
при увеличении толщины слоя
раствора-расплава над подложкой.
Р и с . 1 . Зависимости толщины
Для характеристики эпитакслоя (круг).^гсга^(квадрат),
/^/(треугольник) от веса за- сиального процесса мы ввели
понятие коэффициента использогрузки галлия на I кв.см.
вания алюминия в эпитаксиаль-

ТР""---

•••bf

- из -

I
1

ном процессе:

_
(I)

- атомная доля алюминия в элементеи,ъ- полученного эпптакс ального алоя.сС- то„-. ша олоя.сСр ~ расчетная толщина
эпитакснального слоя в предположении равномерного распределения алюминия.При аппроксимации -£(&)прямой наклонной линией
площадь fjc-cLCbionaio определить как произведение ^Го'/ф.При
этом

П
где гЛС - в е с алюминия в загрузке на единицу площади подложкп
'Рлс ~ расчетная плотность алюминия в кристалле в предположении ее постоянства.
где/-' - плотность полупроводника состава

JAJIJU&JL(
J A ' f p

>jojiC KJb6ar атомные веса элементов.
Коэффициент использования показывает,какая часть алюминия
кристаллизовалась на подложке,а СГ-АА') - какая в объеме.
Хи оказался чувствительным параметром злктаксиалького процесса. Добиваясь максимального значения Л//,мы оптимизируем
эпитакс иальнна процесс .Так, уменьшая,-скорость охлаждения, мн
увеличиваем А И.Уменьшение толщина зпитаксиального слоя при
увеличении загрузки согласуется с уменьшением/0/, подтверждая
возрастание объемноя крясталлиоации.В пределе К И может быть
равным единице •- самка экономична процесс.
ЛГИТЕРАТУРЛ
s

I . 2.h.I.Aire;z'OV, V.ii.Andrecv, V.I. Кого Ike/,
D.H.Trctiakov. K r i s t a l l und To.ihrdc::, £ , 495 (
г. Н.С.Саоеу, К.З.Рш-.iyh. J./.pp.l .Thy a. , _£O, -,'jIO

= д а = ^ ^

^T.^

- 1U ПОЛУЧЕНИЕ KP/iCTMIOB ДВОЙННХ БОРАТОЗ
• ТРЕХВАЛЕНТНЫХ ЭЛИЕНТОВ •
- • •
Н.И.Леонюк,Т.И.Тгшченко,Л.И.Альшйнская,А.В.Паикова,А.В.Азизов
Геологический факультет МГУ, Москва

Кристаллы большой группы соединений с общей формулой

. -I,

[ s l i / ' г д е ^ "^ и л и Рвдаозвмбль 11 ^ элемент, a N? »Q3 ,Cv (кристаллическая структура минерала хантита
ЕПЗД» ф.гр. R32) по сочетанип физических свойств, механической и химической стойкости являвтся перспективным материаяом для квантовой электроники [1-^3.
Поскольку эти кристаллы плавятся с разложением, то, с
целью отработки надеиных методик их выращивания из раствора в
расплаве, нами были опробованы различные растворители и выбраны оптимальные: K2Wlo3Otjo Д л я КДи[вОз]4 и Bi 2 O 5 - 6 г 0 а
для R.Fe3[B>0^ и RQa a [&O 3 i.
Особенностью кристаллизации КА1э[В05]^ из раствора в
расплаве К г Ми 3 0ф является выделение при высоких температурах побочной фазы 9А1гРа'2Вг0ъ , представлявшей собой продукт
разлокения ЙА1з[й>0»]^э раствор-расплаве. Образование 9А1 г 0 5 *
*2В г 0 3 наиболее характерно для р.з.-алшкниевых боратов с
крупными катионами. Предупредить выпадение этой фазы удается
уменьшением количества А1203 в исходной шихте. Область кристаллизации боратов второй половины ряда р . з . э . и иттрия выше
112О°С кроме того ограничена выпадением RBOa . Нине 9СО°С
всегда кристаллизуется KR(NbO^a . Оптимальные концентрации
RAI5 (Ь0з1, в раствор-расплаве составляют 20-30 в е с . # . Верхний
температурный интервал кристаллизации RFeaC&Qs]/, и RQagfftO^
из раствора в расплаве 1Ыг0а -ВгОз лимитируется образованяен
кристаллов окислов велеза и галлия. Содераание боратов в исходной шихте мокет меняться в пределах от
10 до 20 ' лес.#
для RFeb[Bfl3]^ и 20-60 вес.?5 для R^a 3 [BO d ]^ .
G учетом фазообразования в перечисленных системах получены кристаллы более чем 30 индивидуальных соединений ИМз[бОэ]^
спонтанной кристаллизацией и выращиванием на затравку.
Спонтанная кристаллизация осуществлялась при•охлаждении
раствор-расплава со скоростью от 0,3 до 3,0 град./час. в ин-

•у,

- 115 и Г00-750°3 - для
тервалах 1120-9000С для RALaf&O^
и
RFe3LbO3]/(
^^ а э[Е>0з]^ . Размер кристаллов до 8-Ю мч.
Исследованы услозия вкракдаванкя ка затравку и получены
кристаллы YALgCBO^, NdAL3[BO3]z, ,{УА1 8 [В0^и Y F e 3 f e 0 ^
размером до 30 мм. Этому предшествовало определение пх растворимости. При вырапдваши на затравку использовались рпствор-расплавы с высокой концентрациеп бората. Необходимое относительное пересыщение в пределах 0,01-0,02 (в зазлсамости
от соединения) создавалось понижением температуры со скоростьв от 0,3 до 2,0 град./сут.
Огранка кристаллов характеризуется небольшим числом
простых форм: {lI20}, {2II0),{lOIl],{000l). У некоторых из них
наблюдаются второстепенные, услояняж'-е морйолопга, грани
{C33l} и [606"l]. Огранка и габитус зависят как от состава
кристаллов, так и от условия выращивания.
_
__
Экспериментально исслеV *10 мм/час
дована сависикость скоростей роста гранея призм
кристаллов
YAL31BQ3J4
от
1,0
пересыщения раствор-расплава.
Она сопоставима с аналогич0,5
ными зависимостями для ряда
водорастворимых кристаллов
2
~Ю (рис.1).
0,5
1.5
2,5
Усе полученные кристаллы
обладают нелинейными оптиРис.1 Зависимость скорости роста грани призмы кристалла YAlstbO^j, ческими свойствами [ з ] .
от пересыщения (1072°С).
Отдельные представители, в
частности №с!А13|В0з]ч »
могут эффективно применяться в качестве мини-зазеров [ч],

ЛИТЕРАТУРА

I.fl.fl.Ballman .1. Amer. miner .,£7,1380 (1962).
2.T.Takahashi, O.Yamada,K.Ametanl.mat.Res.&uLL .,10,153,(1975).
3.A.A.FiUmonov ,N.31eonyuk,L.B.meissner .T.^.Timchenko .IS.Rez.
KrlstaLLunJTecftnik
,9,63 (1974).
4.6.R.CIun tHS-P. Hong. Optic Commanicai ion ,15,3^5 (I975>.

In
ИССЛЗШЗАНИЗ ЗШ4ТАКСИАЯШХ СЛОЕВ

O n x (го,.* A S

гал,палучашх мзтода шжшзовой ЭПИТАКСИИ
Н.В.Малькоэа, Т.Г.Югога, В.В.Раков
Гкредмет,
Получение зпитаксаалыыг слоев тьзрдого раатЕора
^nxGa^.^As (х-ОД5) с совер:г.с:шо5 структурой на подложках
Go As cn.qsciio со значительней трудностям! ;-:з-за большого
несооткетст^хя ларамегров решетки подлояка и зш-'.таксдальяого
слоя (да/а^ХЙ). Сднако, дут^м создания буферного слоя четверного твердого раствора C?nx Go^_x As^ y Pu ° ааргмзтрамп р е шетка равким параметру рзшетки G-aAs с градиентом фосфора
ло тоадике слоя ( Р Е С . 1 ) удаотся сущееТЕЗКНО улучшить стругсcosepaiescTEo эпгтаксиальных слоев
турнсе
3 n x G o b X A s / I / . В работе лроЕедено асследогакЕ-э вляянкя различных
фактороз, таких как температура
начала эг-итаксик, скорость лрикудатегьзого о::лакдеидя pacTsopaрасллзЕЗ, об'ьема гашетк ка струкг/р:чое согерсенатво эдатакскальч1 .
н'хс
слоев. Полученные данные предI
стааленн з таблице. Э;<сперш.:з;;тальние данные трактувг'Ся о точки
зрения ЕЛИЯНГЛ различных фактороз
на градиент конпантрации Р по топцккв элхтгкеизльнего слоя, который, Е свою очередь, определяетея
коо\^,щиентогл сегрегации Р Б данк в е КО:..ЛО1:С-НТОБ
ной скстсд:з, а таххе коз$;&здиектолада-:е слоя.
то:л дк^пузий фосфора.

ft'.

аавятвщииняаяавтяхгыл..':.

- 117 М о б р . |Т эп..°С

?•;•

1-248
1-343
I-3S4
1-392

800
850
850 •
850

im загр,
jград/мин ; Vn г
0.7
0.7

2.0
U. 7

4
А

4
2

jpacnpese-

о, 46
0, IS
и 20
ot

Ю?"Е.
3x10°
9x10°

'vi

JLX10'

л:

Исследовано Елияние различных температуркых
охлаждения на морфологию поверхности эпкгаксгалькых пленок,
а такке на расвределение плотности дислокаций со тол^гле
всей эпитаксиальной структуры. Показано ( Р Й С . 2 ) , что морфология пленок существенно изгленяетск с увеличением ь. Т, т.
что на ранних стадиях наблюдается островковый рост с последующим срастанием острозков в ячейка. В дальне^аек пленка
растет зеркально гладкой. Распределение плотноетл дислокаций
по толщине эпйтакоиальисй структуры (Р^с.З) говоркт о слокном характере распределения надряаенкй по тсяцвне.
Элек тр онаокикроско/^ческое
Q1 исследозание на просвет
было выполнено на образцах,
изготовленных
параллельно и
6
перпендикулярно плоскости
гетерогракпцы. Было зоказа0s но, что сетка дислокац;;Л
кессотЕетствия (Рко.4а)
отстоит от гетерогран2цы на
10
зе? 300 2*0
--•c^i't M w t рас стоянии 0,5-1 ыкм (Рис.
Рис.3.Распределение N1» по всей 46), что хорошо согласуется
толщине эпатаксиальной кашсзи- с данными Рис.3 и указывает
сии: I -А.Т = 20,2 - ь Т = 50,
на достаточно хороаее соот3 - д Т = 120°С.
ветствие на гетерогранице
параметров решетки подложки 9а.А& и четверного твердого
раствора £fo-* bo, <-» А&i-y Я/ •
В результате работы били получены эпитаксиальнке слои
твердого раствора >-»&**-<'& с х = 0,15 - 0,20 с плотно2
стью даслокашй (3 - 5) х Ю 5 см"
м" .
/ 1 / Н. Nagai, Y.Noguchi, Appl. Phys.Lett 26, 108, 1975

- 118 КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ГЕРМАНИЕВЫХ ГРАНАТОВ
Б.В.Мдзль.Н.ВДеванндов
Физический факультет МГУ км.Х.В.Ломоносова,Косква
В отличие от силикатных,большинство германиевых гранатов
стабильно при нормальном давлении,* они легко могут быть синтезированы при реакции в твердое фазе.Нами изучена хрхсталлшзация гранатов типа

ПО,

г д е

Первые кристаллы большинства гранатов данного типа получены в гидротермальных условиях в хлоридных и карбонатных
растворах I1].Размеры кристаллов при спонтанной гидротермальной кристаллизации обычно составляет доли им.
Белее крупные кристаллы (1-ГО ым) выращены из растворов
в расплавленных солях, таких как гРЮЛ^Оу t^BigO^V^O^ ,
вольфраматы,молибдаты и ванадаты щелочных металлов при охлаждеяиии со скоростью 1,5-2 град./час от 1200-1300° до 900-1000°С L J.C точк" зрения кристаллизационное способности
предпочтение следует отдать Bi-V- я P4-V-растворителям.Однако В/ ,Pl и V ВХОДЯТ В состав кристаллов в количествах до
I ат.#.Наиболее чистые кристаллы ве-гранатов получены из
вольфракатных и молибдатных расплавов.
3 развитие работы L J нами продолжены поиски оптимальных
условия храсталлизации Ge-гранатов из растворов в расплавах
ванадатов свинца и висмута.Изучены фаговые равновесия в этих
сложных гранатообразущих системах,определена растворимость
ряда гранатов. Значителшое число Se-гранатов «стабильная
кристаллизующаяся фаза в довольно широком интервале соотношений компонентов системы.Дня кристаллизации некоторых гранатов требуется избыток в расплаве АО или (AO+SeC^).Определены
условия кристаллизации гранатов С ^ О Д т е ^ ,Ca3MnzQ&iOl2 ,
Cc/jMn2&ejQ2 .Из представленных на рис.1 данных видно,что
растворимость гранатов B B ; - V - *Pt-V -расплавах примерно на
порядок болызе,чем в волхфраматных и молибдатных расплавах.
В литературе отсутствуют данные о характере плавления
Se-гргнатов.Проведенное нами ДТА-ТГ исследование при температурах до 1500°С показало,что значительное число Ge-грана-

-ИЭ-

тов плавятся ховгрумтво.Пжавхеяве сопровождается изменением
веса для Ccf-гранатов яв-ва яспареыяя CglO я для гранатов с
З^-яонамя переменно! валевтвостя.На установке "Донец-Г* методом Чохрал много варанены монохрясталлы
осуществлено в окислительно! атмосфере и» платиновых тягле!.
Расплав Мя -граната интенсивно поглощает кислород иэ воздуха,
выделяющийся обратно при кристаллизации.При выращивании обоях кристаллов хаблвдается заметное испарение GeOg.PaccxaTpaваюгся гранкая морфология крясталло*,некоторые их свойства.
Ряс.1 Ерввие
гранатов а сястехах:

та

wso
Що.
1нт*р»тура
1.Б.В.Нялль.Каядядатсхая диссертация,!.,1965.
г.Б.В.Кхлл»Лрнстйллограф?*,19,1О57,1974.

•;?
- 120 ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЙЭВЕК СЛОЖНЫХ ЯЕРОВСКИТОВ^
МАГЙОШОБАТА И МАГ1ЮТАЙТАЛАТА СВИНЦА..
С.В.Прокод^ев,И.Й.А<$анасьев,А.А.Бережной,Т.С.Буияева.
" Кристаллы магнониобата свинца
PbjMjWb,^ (FMH) к
магнотанталата свинца РЬлМ^.Тал0, (ШТ) вследствие
своих уникальны:: электрооптхческкх свойств представляют
вначительный интерес для модуляционной технюси .Относясь
к сегнетоэлектрикам с рааиыкш фазовые переходок,они
имеют интервал равмнтия, включающий комнатную температуру
(у ШН от -60 до +50°С) ,что делает их очень удобна» .
для практического применения.
Выращивание кристаллов проводилось иа раствора-расплава в РЬО с добавкой В,0, методом спонтанной кристаллизация .Платиновый тигель с навеской РЬО + спечёя»чя стехиометрическая аихта ШН (В(Т) устанавливался в
шахтную печь,рааогревался до температуры 1250-1300°С
и выдерживался при этой температур* <-46 часов для растворения ЩОЦ * T*iOj -, MjO .Для лучшей гомогенизации расплава в течение всего опыта исполыовалось реверсивное вращение тигля с паузами в 45-вО секунд.затем
температура снижалась до 1000°С по ааданной программе,
прянем в области первичной кристаллизации ее скорость
не превышала 0,3 град/час Л осле окончания процесса крясталливации (черев 30-05 суток) тигель извлекался и* печи,расплав декантировался,а тигель устанавливался обратно в выключенную печь я охлаждался вместе с ней.На фото
i представлен один и» монокристаллов ВШ,иыросши* на
дне тигля .Хорошо видна естественитл огранка кристалла
с прилипшими к поверхности каплями расплава.БОЛЬШОЙ
раамер крясталловпоаволял выре«ать и» них пластинки с
ориеитацив» (11Q) для испольвоваяяя в приборах «алией
иаобриенил.••;.••"•;'

••;"•
'•
' '

''•.•.-_•"

. ' •

На фото 2 показана друм кристаллов ЮТ.Ояя меньше по
рашерам,чем РИН.Это свяжано с- трудностью раствореняя
шихты РмТ в РЬО х,жах следствие этого,кристшлливацие*
ив менее яасыя.ениого раствора .Недостаток М^ 0 приао-

йв^^

- 121 дил к росту кристаллов со структурой пирохлора.
Диаграммы состояния систем Й1Т- РЬО
и НШ- РЬО
совершенно не изучены.Исследования по определению линии
ликвидуса не дали положительных результатов ввиду сильной летучести РЬО .Удалось только определить температуры плавления соединений.однако анализ застывшего расплава позволяв? предположить эвтектический характер
плавления с эвтектикой,сдвину той в сторону РЬО , к
крутым наклоном линии ликвидуса вблизи нее .Соединения •
плавятся инконгруэнтно с небольшой упругостью диссоциации х имеют значительную область гомогенности,прежде
всего по магнию к ниобию (танталу) ,что приводя! к кристаллизации их в разных структурах.В таблице представлены некоторые физико-химические параметры,полученные в
результате данной работы.

ПХ

Тип
Формула хз IIocT.pgструктуры хим.анализа шетки.А

хю~ 15 (см/в) 2

о
о

тан370

Квадратичные
злектрооптнчееххе

Теровеккт
Пирохлор

ЯСХ1705 Церовскит
Тирохжор

4,3
10,57
4,029
10,50

1300
2,1
48
1,8

V
- 122 ПОЛУЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ 1 Ш Я А Р Ш Х ГЕТВРОСТРУЩР МЕТОДОМ
ШКОСТНОЯ ЗПИТАКСйИ
А.В. Сырбу, В.Г. Трофим, В.П. Яковлев
:.
ФТИ, Ленинград
'•.:• Рассматривается новый метод получения локальных эпитаксиальных структур (ЛЭС)ыа основе твердых растворов в системе
алюминий-галлий-иыюьяк, необходимых для создания дискретных
и интегральных приборов с гетеропереходам, локализация
структур обеспечивается без использования маскирующих покрытий: путем кристаллизации эпитаксиальных слоев в углублениях
в пздлозках аз арсенала галлия, ориентированных в плоскости
(IIIJB. Данная ориентация является наиболее пригодной, так
как позволяет получать пленарные ЛЭС оез послеэпитаксиальной
механической обработки (рис.1). Пленарное заполнение углуолениа достигнуто благодаря использовании аннзотропкк скоростей эпитаксиального роста, в также путем обеспечения условий
кристаллизации (малые скорости охлаждения расплава " 0 , 5
град«/мик., осуществление кристаллизации мз ограниченного
обьеиа расплава - 0,5 ми, заключенного между подложкой и дополнительной пластиной кз арсенида галлия), обеспечивающие
однородный иассопоток растворенного вещества при локализации
областей роста эпятаксиальных слоев. Роль дополнительной
пластины в этом случае сводится к уменьшению пересыщения расплава над пленарными' участками подложки, имеющими меньшул
скорость роста, а снижение скорости охлаждения расплава обеспечивает смещение процесса кристаллизации в кинетическую область, что необходимо для достижения резкой анизотропии скоростей роста. ••'.,••."••
•Разработанным методом изготовлены высокоаффективные монолитные злектролпыкнесцентные матрицы в инфракрасной и видимой
областях спектра, которые могут быть использованы в системах
волоконной оптической связи и системах оптической обработки
информации.

.,!

I
- 123 РОСТ КРЖТАЫ0В ГРАНАТОВ И ОРТМЕРРИТОВ ИЗ РЛСТВОРОВPACOJABOB НА ЗАТРАВКАХ
В.А.Тимофеева. А.Б.Биков, О.В.Казакевич
Институт кристаллография АН СССР, Москва
Проведено исследование процесса роста кристаллов
3 А Ц ° 1 2 ' y 3 F e 5 ° I 2 * biFeOj С i»n - редкоземельный элемент)
на затравках'В слабоконцентрированных растворах-расплавах на
основе оксифторида свинца при температурах ниже 1000%. изучены раство-пямость кристаллизуемых соединен** я фазообразованне
в данных системах. Рассмотрены некоторые особенности растворов-расплавов в няэкотемпгратурвоя области (750-100О°С). связанные с усилением химического взакмодеаствия меаду растворяемым веществом я растворителем: I) больвов разброс значений растворимости j y ^ i Z в ^оттрлты9 РАО - 2РЙР2 (РЯС. I ) , 2) изменение соотнодеяня величин растворикости исходных окислов TJJOJ и FegOg в тройном растворителе РоО - PbF2 - BgO.^ s
3) изменение порядке фазообраэования в системе J ^ - Fe 2 0 3 - P6F2 - ВрОч по сравнению с высокотемпсратурноя облестьо
У

Нос

ГС

9со

гос

РясЛ.Крввне растворимости з ^ 1
в растворителях: Г Pfc0-0,5PiF2
II Р 4 0 Р » ш
rtO2PbF
'

В качестве затравок
как для Jjkl^Ojg тек я
для *з р е 5°12 к с п ^ ь я о В£ли пластины *з 5°12
различных ориентация,
выраженные зонной плавкой С выращоание
УоРвсО-,2 ва ориентированных" затравках ельиояттрмевого граната проводил рааее Бенкет Г13 ) .
Затравками для LftFettj служвля кристаллы орто-

- 12* -

•

ферритов однотипных составов, полученные из раствора-расплава
при зпонтанноя кристаллизации.
Рост LoFeOj на азометрпшх раствор-расплавшх затравках
происходят путем развития гладких гране! {100} и {110} по
тангенциальному иеханиэму. Показано существенное изменение
морфологии растущих поверхностеЯ в зависимости от условия взращивания.
• рост объемшх кристаллов гранатов на плоских . затравках y^A^O-g, ориентированных по направлениям, отличным от направлений гладких граней (ПО) . к <112> , осуществляется за
счет развития шероховато! поверхности, которая в процессе роста вытесняется гладкими гранями (Рис.2). Характер ьероховатоСУ : определяется ораёитацией затравки и зависит от условия
кристаллизации. Скорость роста гладких граней в условиях малых
пересыщения ( < 0,2 г/см ) в 4-9 раз меньше скорости роста шероховатых поверхностеЯ.
Рост шероховатых поверхностеЯ без захвата иакровклпчени!
происходит при tf-cio икм/час. Однако, при низких техпературах юрацивания имеет место тенденция к гахвату частиц коллоидных размеров ( ~ Ю"*см). Такие вклочения отсутствувт в
кристаллах, выращенных при более высоких температурах.

Литература:
1.

G.4.

. СпрЫ.. Grourth; ЗА , Ш, /968.

РАЙьОРИШСТЬ Ш Ш
В ВА11АД1иСОДШ[А1Д1!Х ФЛЮСАХ .

А.А.Ткаченко
Институт геологии а геофизики СО АН СССР,
• НОВОСЯбкрСК.

ы
У.

' Рассматриваются результат исследования растворимости бе рилла Be^AI^Si gOjg в флюсах \Л>05 > РЬО* У 2 0 5 в интервале
температур 700-1200°С. Изучение растворимости лроиз'водклось
изотермическим методом с последущей иденгмфикадиеа находящихся *
Е равновесии фаз и определением их количественных соотношений.
Установлен инконгруэнтный характер растворимости берилла в не речисленных флюсах.
Визуально-политермическим методом определены температуры
начала кристаллизации первой, фазы в системе BegALjSigOjg -РЬО* V2O5 £ интервале ?D0-I270oC. 1^дентмфнкация этой фазы похазаяа, что первым кристаллизуется кремнезём SiO^.
Результате
исследования систеш берилл -H>0«V 2 0 5 пред ставлены Е виде ,
лиши трехфазного равновесия в
координатах
ЗВеО А 1 2 0 3 -

А/%
Рис.1. Часть диаграммн равновесия
Изотермы проведены через 100°С.
лавия ператектяческо» реакция

(Рис.Т).
На основе
анализа полученных результатов
а данных по плотности фаз,обра зухцяхея в изу ченяых сяотсмик,
обе)

£-.

- 126 росы исследования растворимости берилла в ванадаЗсодержащих флюсах, реальные п у п кристаллизация в исследованных интервалах
тешератур к составов, а также возможные методы
кристаллов берилла в этих флюсах.

ВЫРАЩ1ВА1ШЕ ИЗ РАСПЛАВА

(

- 127 РОСТ КРИСТАЛЛОВ П(Ш1Ш0Ь0ДШК0ЕЫХ. ТБЕРДУХ РАСТВОРОВ
ПРИ СВЕРХВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ ОХЛАЖДЕНИЯ
Р.А.Акопян,
Л.М,Павлова, А.Б.Евдокимов
Московский институт электронной техники ; г.Москва

1 . Исследована теоретически и экспериментально возможность
бездиффузионной кристаллизации квазибинарных сплавов &£ -А%г
при сверхвысоких скоростях охлаждения (до 10 г р а д / с е к . ) .
Теоретическая возможность бездиффузионной кристаллизации
оценена на основе представлений об энергии смешения и характере расположения.линии равных значений изобарно-язотермических
потенциалов твердой я жидкой фаз Т о ( х ) на диаграммах состояния, базирующихся на принципах равновесной термодинамики р а с т воров, а также анализа результатов прямого экспериментального
исследования характера межмолекулярного взаимодействия компонентов в расплавах с помощью структурночувстмтельного метода
вязкости.
2 . Длг экспериментального исследования бездкффузионной
кристаллизации спроектирована и изготовлена установка сверхбыстрого охлаждения полупроводниковых расплавов, в основу конструкции которой положен принцип превращения калла расплава в
тонкую пленку и охлаждения последней на внутренней поверхности
быстро вращающегося: медного цилиадра. Возможность окисления
и загрязнения расплава исключается за счет вакуумирования р а бочего пространства до 2 . 1 0 " ° мм р т . с т . л использования инертного г а з а высокой чистоты.
8 . Методами рентгеновского анализа доказана возможность
образования непрерывных метастабильных твердых растворов в системах &е - Go. $8 и
бе - GaAs после кристаллизации при
сверхвысоких скоростях охлаждения. Обнаружены новые метастабильные промежуточные фазы в системах
fc-e-Jn-Af
, Ge.~3n.$&
и (jJt - GaSS , причем в двух последних эти фазы имеют кристаллическую структуру, отличную от структуры исходных компонентов.

'••i

_._

_ .. «

"42."—»»4f -»f .rf .т* LJ^*H^

I
/•
/'-

m
Щ
(|
Щ

FI'
(\

.!••"•

'
- i28 4. Методом гардюнического анализа формы дифракционных
линий- ассле-озана тонкая структура метгстабильных твердых
растворов. Показано, что упкреяие рентгеновских интерференЛ2най обусловлено только искажениями кристаллической.
решетки. Установлена корреляция мезду концеятрацгоннымп завяск;,:остлл!л периода решетка а велкчяЕой ее относительной дефорлйации.
5. На основе предстазлзнзй о диссоциация бинарного соединения Б расплазах германия яредлокена и термодинамически
обоснована структурная модель метастабильного твердого раствора, с помощью которой могут быть хорошо интерпретированы
результаты рентгеновского исследования. Наблюдаемое в системах С-е- Ga.Se и Се. - GCLAJ отклонение от правила Вегарда
л его увелетекие с ростом перегрева расплава веред кристаллизадцей объяснено в предположении образования смешанных твердых растворов. -

- 129 ПОЛУЧЕНИЕ v\ J'KKOTOP^ CBOilCT.V. ОБЪЕС^Х i.iOhOаРлСТАЛЛУ;! Go.MAs
1.1.

Алферов, ii.il. Ант:<нтон, Т . Б . Годлккик,
5 Л . Ыельцср

Ленкаградс:«1;-1 Физило-техаичссилй ы с т и т у т км. A
iil; OX? г.Ленинград
Описзна методика получения осЪзгикх колокаисталлоз п рассмотрены особеннозтл крис^аллязации гьерд^х рас.1гзороз GaMAs
из росплавов стехиоиохричзскях состьвоз.
Об'зсмиь:е ионококсталлы !юлучал/ ьыткгиваике;.: из pyjплава
но кетоду Чохральского Б отиаякао:: аапуле, :j.aiio;nienLO^ зодородом. Выращивании проводилось на загравка, ор;:е.н?:-;рог.а;-:ные ъ
направлении < 100> ;'. < Ш > . Скорость подъема загразкл оост;«^ляла 2-3 иа/час. Скорость врацеыля зстраз:си - IG-Ic. оп./•"•"•"-.
Точность под.;орнан;ш гзипсратуры расплава не xj:-ie 0,5 град.
Были нол}Ч8г1Ы монокристаллы с -.".'ксииаль.л-^ содержанква
4f/Ul3','s иол. ВытнгизаИкЮ конокоисталлон с сгдерган'лсг Л ^ л до
I0/S мол. производилось на затравки из Oa/ls с графЛЕОа?:'.: хеяЛ00130Д0М. Для выращиваний монокристаллов с более ьысокзм с о держание:.! ABAs применялись тугоплавкие за-хра»;:п из твердых
растворов 0"№А$ , полученных каик в предварительных оактах.
3 качест^^ аа^ериала для тлглей использовался граф;-;1" иаркс
аПГ-8.
Но р к с . 1 приведен псевдобинаокый разрез дл?граыиы оосзояний системы CaAs-AtAs . Лилля ляквядусз л со;<яд?са здесь р е с считаны теоретически s прнбллкепик для идеальных растворов
ио фораулам:

Здесь s e представлена эксперккситально получоииая нами зависякость состава твердой фазы от ИСХОДНОГО состава расплаза. Состав твердой фазы определился измерением концентрации ACAi в

ш: >

.-.. I3Q .-..

первой после затрзвгш эакрисгаллазозавшслсн порции расплава иеТОДОУ риИТГСНО-

о
Ga/fs
IT

stun. I . •IcoBA-jfii-iiiapiu:*! разроз диаграммы
UOCTOSIKH.i СЛСТСШ
'GaA$-A£A&
i - TSOi)oTM4OOKiie крг.ьые

Z - оксйениийцтольная кэизая.

сисктралько11о аикроаналяаа. Расхомдеиае окспеоиавн- .
TaJibHOii крлвой и
теоретически рассчита1Ш0Ц линией
содидуса объясняется узеличениеа выхода А£
Б
паровой фазу
с ростов

ной Te;..[icpa?j'pu кристаллизация.
Исследована зависгшость распределения содержания Ac As
«• MO:I'SK металлах „твердых растворов Ga^Ws от массы ззкрис-

расплава с различным содержакием коиаонентов.
Плотность дислокаляй в кристаллах била порпдг-и 10 са~^.
1:оо образца каелл электрошшй тип проводимости. Кокцонтрацлк
носителей тока, онределвшия из намерений о^йзкта Холла, составляла 2.10* см" 3 . Такого а:е порядка была кош- .грация носителей в контрольной кристалле CaAs « выращешюи з той г;е енипрат.уре и при тех ае условиях^ что к тверднз растворы
(заШ$ . При изкеиении состаза вдоль оо-а роста кристалла концентрация электронов оставалась практически неизменной. Зти
результаты указывают ка то, что существенных изменений в содер-санкя и распределении олектр;1чески активных примесей з твзрлых растворах C#/l£As исследованных составов по сравнении
с GaAs , не иао'ладается.

,- 131 БНРАЩИВАН1Й, СТРУКТУРНЫЕ И К?1ЯТАЛ.'!С0ПТаЧЬС1Ш
ХАРАКТЕРИСТИКИ 'ШНОКИ'СТАЛЛОВ ОЯСИОРТОСИЛЖАТОЗ
Р Щ О З Ё Ш Ш К ЭЛЙНЕНТОВ
Г.В.Аианъева, А.'!.Коровкин,Т.ИЛ1еркуляева,А.?.:.?.1орозо1;,
М.В.Пстрсз, И.Р.Саькноьа, В.Р.Старцев, П.П.Оеофп.-.ов

'**

Сксиортооиликаты ахтрия к редких зеиёль с обс;е:1 фор-;уло'.|
4,известные как конгруэнтно плавящиеся соидинеаля в системах L«va0,-Si0, i крисгаллизуьтся s моноклинной сингопии i;
раэделад-гся на сгруки^рние ГШАГР^ППЫ в заЕисккосгк or размера
катиона /I,-i/. Раиее для получения кристаллов скскортосплпкавов применялся .главны м образогд.кетод крксталлязац;:и кс раствора в расплаЕе.крксгаллы У*^«-О«сИ:лк выращены по исходу Bc-pijeiiля,пугеи зонной плавки ш по методике КЯАН СССР М~6/.
В настоящей работе проведена кристаллизация из расплава по
методу Чохральского оксиортосиликатоЕ кххрия и всех редких, зеыель от La до L«* . Исходные ведесх^ для ^ырадоаикя была синтезированк путем реакций в твердой &аае ме:::ду окислгик.Е^^ащквание тугоплавких кристаллов LntSi Ол про^од;:,;и в инертной атиосуере з установках с «идукцкоккыь: нагр-звои толстостенных
кридке^их тиглей,скорости Быгяриваияя зарькровал::еь от 3 до 10
ми/час. В виде прозрачшх,достсточко крупных (дааиетр 10-15ка,
длина до 100 ик), оптически однородных иоиокрисгаллов были получены оксиертосиликаты Y л L n от в* до YI (сп-фото).
С поиоцью рентгенозикого д;^ракц;:он1югс анализе, псказ&ио,
что кристаллизованнае соединения разделяатся на две с?р,укгурные подрруппи; I) для L n от L a доХ>у (нрострайигвенаая группа P^i i /c v S=*) м <1)дляУ и Ь * отН# д о ы <сг/с,г=8),чго несколько отличается ох литературных даиных,полученных для спеков оксхорхосмли1сатов. Наши результат соказивакт.что в соответствии с пркнедлекност-я к той игл иной подгруппе кристаллы
окскортосиликатов различаются по иор&ологии % ш ^кзг.чеоша и
химическим свойствам (cis.таблицу).Ввздение в кристаллы лйиинесцонтных зондов-ионов /Л. и в*ь и исследование их спектров
подтвердило рентгеновское разделение кристаллов на две водгруппы. Обсукдаится возможные причины получения ряда оксяортосилихатоз в виде поликристаллов и особенности свойств некоторых кристаллов в связи с их структурой.

- иг Таблица. Физические сзойства монокрясталлоз. L n . a 5 v 0 s

oc,i;>

! сёЬИС
i

;'t5l0s

"олек.
БОС

.5B3
425 .931
433 .083

.ления
Плот- T пл. Показы
зля
Я
=
Ъ'сЪ
i
ность /On •,
5.77

6.53
6.66
437 ом 4 6.80
if' с г 5Ю в 442..555 6.96
445. 9Ы 7.0?
454..163 7.28
285, S04 4.45
;Т>

"Ч

1910
1920
1920
1960
1980
1930

1.906
1.906
1.850
1.838
Ь#835
1.827
1.827
1.808

пт

п..

I.8SI 1.861
1.850 1.865
1.834 1.8^5
1.824 1.813
I.82I* 1.809
I.8I0 1.796
1.806jl.792
1.793 1.77?

Оп- 1

тич.1 °" CUl "
знам ПОСТЕ
1
1
д.
(100)]
т
(100 ^
+

(юо);

(ooi i
(001)
+
(001)
(001)

г..сиок: г.стзлла Y«^Vs оцлк акт^зкрозаны практически зсззли
иокиии Lr? + 2 ко!и;еитр£.дк;1Х os 0,05 до 25 ат^, взодизшяся г •
ИЙХТ;У в Беде соответствующих скликатов.Получена гекерацяя выиуадеапого излучения иона Но в иококпксталлахУ*^^4К^'Ь1^^/7/.
Б работе показана керипективноегь оксаортосилжатов иттрия
и редких зйиель,прозрачных в широкой области спектра (0,18 5,0 чкм),отличающихся химической стойкость»,твердость» (6 6,5 по .«оосу)*яеханической и героической прочноетка,как нового класса шяокрйсталличегкнх оптических материалов.
Л и т е р а т у р а
X» Б.А..Максимов, Ю.А.Харитоков, З.З.Илюхиа, Н.В.Белов.
ЛАК СССР, I8JJ, 1072, 1968.
2. Силикаты редкоземельных элементов и их аналоги (под ред.
Н.А.Торопова), Л.."Наука", 1971.
^ М а * * * . ^ .2007,1974 .
4 . Й.А.Еондарэ,А.А.Попова,И.55.Пирк»ко,К.А.Торопов.
ДАН CGCP,I25..I05I,I967.
5 . RA/Ji.*e.nev,Lj/.'RelbK.ecja,iR.K.
о
6. Х.С.Бардасарав,А.А.Канинский,А.Ы.Кввсрков,А.а.Прохоров,
С.З.С.аркисоэ.Т.Д.Тевосян.
ДАН CSCP.i:l2.1326.1973.
7, А.МЛорозов.В.УЛШтров.В.Р.СтарцевД.а.Ткачук.П.П.Феофияов.
Отокка а ешхтр.,41,1086,1976.

- 133 ГАЗОВЬЕ ВЮШЧ31Ш В КРИСТАЛЛАХ ОТ0РЭ10Г0Шй.'А

И* H* Аникин

,'rt'" -

Московский государственный университет,
г. Хосмв.
Знращивание монокристаллов следы /фторфпогопит/ g j ^ ^ j O j j F ^ - проводили на ориентированной вдоль п л о о
кости спайности затравке путем зонной или нормальной кристаллизации в молибденовых контейнервх и в молибденовых
сечах сопротивления с Н 2 или^г защитной средой. При этом
отиечено устойчивое образовахше газошх включения в виде
вытянутых в направлении роста пузырей /рис.1/. Обилие пузырей резко снижает выход бездефектных пластин следи.
Цуэыри образуются прк различных скоростях кристаллизации /О,'1-10 т » ч / , градиентах температуры /10-50 град»
см"3-/ и перегревах расплава/10-100°С/. В составе пузырек
в основном Sif^ и K t • Четко проявляется гетерогенное образование зародышей пузырей: в целевых зазорах между затравочными пластинами, по границам ячеек роста, на кераствортяах примесях, в различных углублениях и микротргщинах
un фронте кристалли^еции.
В таблице приведены вычисленные критические диаметра
/«£/ пузырей в зависимости от пересыщения /С/. Устойчивые

100
10
5
2

0,?0
1,00
2,34

1,8
1,6
1,4
1,2

2,73
3,'44
4,80
8,90

пузыри обычно возникают на трещинах вирино& 5-20 ккм, для
чего достаточно небольшого пересыцеаия» Расплав фторфлогопита насыщен газовой фазой, которая выделяется на фронте
кристаллизации за счет уменьшения ее растворимости в твердой фазе*
Йаксимальный диаметр пуснрей не презшает 4,5 им. Ыож-

•-Я

rк •

- 134 но полагать, что вое пузыри диаметром белее 4,'5 мм отрываются и всплывают. На рис. 2 дана зависимость отрывного
диаметра пузыря от краевого
8'
угла смачивания /€/• В данном случае &*1Е-20° т. е.
расплав фторфлогопита хорошо смачивает свой кристалл.
/
Однако значительная вязкость
/
30
/10 пуаз/ затрудняет его
проникновение в капиллярные
2,0
цели, которые являются
Рис. 2. Зависимость от- местом зарождения пузырей.
Избыточное внешнее давление
' рывного диаметра пузыря
способствует такому проникот угла смачивания /6/.
новенна. Уже при 2-3 атм.
Hg или /Л. количество пузырей уменьшается. Но стенки молибденового тигля при 1400°С заметно проницаемы для газов, что в дальнейшем приводит к прогрессивному разложению расплава с выносом газовой фазы и образованием твердых включении тугоплавких фаз /форстерит, хондродит, пе- •
риклаз и др./.
'
Перемешивание расплава s открытом тигле или его вакуумирование приводит к увеличению включений газовой и твердой фаз, к возникновению ячеистого роста.
Стенки молибденового тигля плохо смачиваются расплавом фторфлогопита и прилегающие к стенке пузыри легко
всплывавт. Поэтому слей кристалла у стенок или вблизи специально установленных молибденовых перегородок почти свободны от газовых включений.
Полностью освободиться от газовых включений по всей
толщине выращиваемого кристалла удалось ери непрерывном м
интенсивном перемешивании расплава в герметичном контейнере /рис.3/.
Данные работы были начаты автором so ЗЫИИ синтеза минерального оырья. ..••.,•

- 135 . ШКГГШИЗАЩЙ НЕХЯИОЮМЗТРИЧЗСКЖ ФЛЮОРИТОВЬК
ФАЗ В БИНАРШ СИСТЕМАХ ТИПА M F 2 - R P 3 .
А.З.Аракеляк, К.Б.Сейранян, П.П.Федоров, В.Е.Соболев
Ереванский Государственный университет, Ереван
Институт кристаллографии АН СССР» Мэсква
Твердые растворы тряфторидов лантаноидов в Mf^ фшооритовой структура представляют интерес как материалы, свойствами
которых можно управлять в ппфоких пределах путей изменения
состава. Области гомогенности нестехиометряческях фяюорлтовых
фаз, достигающие 50 кол.55 RP5 , и дяагралмы плавкости систем
НРг~КРз (N =C*»,Sr ) опубликованы ранее [ 1 , 2 ] . На кривых
пяавкостк некоторых фвэоритовых твердых растворов были обнаружены максимумы, расплавы этих составов крзстаолиэуются конгруэнтно. Вез другое составы тлеют равновесные коэффициенты
распределения, отличные от ежтищ» что приводят к дийферэнт*тъ второго компонента (лантаноида) по длине кристалла и
его даааетру (прж сохранении однофазности).
Исследовалось влияние условий выращивания я характера
диаграммы есстояки! на оптическую однородность монокристаллов
дзуххомпонентЕОго состава. Синтез кристаллов проводился методом Бриджена-етокбаргера во фторирующей атмосфере (продукты
пиролиза тефкона) в графитовых тиглях. Скорости опускания
тиглей составляли .3-15 мм/час, теипературпый градиент от 30
до 65 а^^ад./см. Состав определялся методом рентгенофлюоресцентного анализа к по параметрам элементарных ячеек. Цри использованных условиях выращивания содержанке второго хояголента постоянно на 50-80? дины кристалла. В срезах, перпендикулярных осх роста, наблюдалась характерная оптическая нео,цкородаость (см* фото), на образование к характер которой
влияют скорость опускания тягая, температурный градиент в з о не кристаллизации, коэффициент распределения и общее содержанке второго компонента. Соответствие с формулой Тнллера £ з ]
позволяет
интерпретировать атх неодаородвостп как ячеистую
:
(правЕльную, ватявутуо жлж дендржтнуя). Дкя

- 136 -

составов с к ж 1 субструктура не наблюдалась щж любых условиях выращивания в исследованной диапазоне. На примере твердых растворов Ca^xLQjtPt+x ( к ж 0,85 ж практически не зависит от состава) показано, что при скорости 10 им/час для х «
ж 0,05-0,20 образование субструктуры предотвращается при температуркой градиенте вше 50 град./см. Бинарные фторадные системы типа Mf^-RFj иогут служить удобными моделдаи для исследования закономерностей образования субструктуры, т.к.поввояяют подбирать составы о заданншя коэффишентамс распределения при широкой диапазоне их изменения.
Литература.
1. К.Б.Сейранян, Л.С.Гарашна, К.С.Гавричев, Б.П.Ооболев.'
17 Всесобзный симпозиум по химия неорганических фторидов,
Дупюнбе, сентябрь 1975, тезисы докладов, жзд-во "Наука",
М., 1975, стр.21.
2 . П.П.Федоров, И.Г.Сизганов, Б.П.Ооболев. Там же, стр.30.
3 . Б.Чалмерс, "Теория затвердевания", изд-во "Цеталлургия",
II.v 1968, стр.157.-

- 13? ВЫРАЩИВАНИЕ ГШОШЮТАЯЛОВ ИЗ РАСШЕЛВА
с ИСПОЛЬЗОВАНИЙ? р л д а ц д а ш ) шатксд
Л.М.Балбашоз, Л.Я.ЧерЕоиешшс
Московский энергетический институт, Г
Для потучентгя монокрпстагглов в абсолютно ч.чстнх у с м ж ях, в частности, многих оксидных соелкнеш!?:, требукшх, :с
току я е , при внращгаяшш из расплава окислительно;" сре.-и»
л-.огут быть успешно пришнеш кетоды sujraiairsHim с рздиадаонныг,! нагревом распкава [1,;^ .Использ.у;! различные оатлчемьге
схеглы п источники сзеа-» <5о.чшой ковкости ио::.7Ю реапмзо^ат-*
следуюсте г.?етодн PKpauiissHi^ кг.лсталлов из расплава:!) Метод
Вернейля; 2) метод вертикальной бестагеш.-ой зошго? пдзззси;
3) метод штятчткания с пьедестала; 4} гар-пюэянй метод Чохр-зпьского; 5) метод "Чохральского с коьйиниполатпг^.т ЕЫООКОчастоткым и рещаизоиинм нагревои рчсалава.
. Целесообразность пржеиеь'ки радагагтониого наггева ггри
вырзщяЕЖЗП! юнокрвсталпов опрелепяе'^ут сочетание.1.1: taiornx
факторов, к чясяу которых стиоачтея: I . Отсутствие ки'епывгх
штеркаяов, способных содержать расплав гтодле;^»^^ крястачлкзацш i«2Tep".!a;m без его загрязнения. 2.Нёобходишст& создания над расплавом газовой среды с поименной концеахрпцяей
гаслорода дчя поляплгешгя процессов восстаноэлешш когпонептоз
кзторкала. S. Низкая теппопроы>,?ность кристаляпзуенсгт тлэтерпала, позЕолящая получить расаллш ограничен-того ооьым
весы.» тзтоплавилс вен:еств. 4.Ворьшал величина опт.гческото
коэ#ищекта погтои-еи:гл материала и его расплзвя, спреле^юЕЗЯ эффекткЕшеть яспользовашм коыюсти источника наг пена.
Радиационный нагрев тугоплаиеас ^атерпалоз с иизкоД
теплопроводностью хахйктериз.устся Бозникновеипе.^ в объеме
значительных градиентог теулерэтуры, которые, однако, ыоглга
яонтролнровать щм шрашкагши соверпешшх ».юнокркстаплоБ.
С лругой стороны, наличие градиентов позволяет стабилизятювать фронт кристаллизации п приюнять значительные скороег»
роста, например, при получении монокристаллов шогокошонентннх оксидных .материалов.

•- 1 3 8 -

Практика использования всех Ш!кеупо.чянутых методов внрактванпя с радяа'дионнш нагревом показывает, что монокристаллы
т-пк/.х ОКС5ЛНЫХ соединений как ортойеррр.тк редких земель, гадога:-:лг;--гчлдт:ешй, сэмэряй-галлиевый гранаты,
ферриты-ипинетл\, поя;^вннне таки?.? ойрззом, обладают зксогаг.-; структурным
согер:!!3-тгот1:ок, нкзкой плотностью .^испокацлй, отсутствием концентрпдаонных грялгентои по ойъему кристалтгов.
":1п;гболее приемлемой при шра:1 икании г.юиокрпстзяяов оксядi;rx сосданенкй лтакетрсм более йО m является иетодияа вцтягя1'лнпя из раепк.-зьэ, подг.ерг.ашче'/юго в ин.чукцйонном хотодаом
т:т!'че при лопошсктеяьном иагрепе покерхности расплава тготщопт1, ту.-эдним гто?о);пг,:м сгстя. Няянчие даух источншеов моииостк
нозехитет создать оптлг-дагглнне для роста совершенного мопокряСТ3 5ЛЗ ^стопин из фронте крястачлизацш!.
ЕОЗМОЛЮСТЙ и ограничения различшя схем реализации *ieто/ов внраиятлзьтш кристаипов оксиднкх соедгшекйй с радиадаояныг,: нагревом обоу ^лаются с позиций получения Ь'.оиок);иста.члсв
гачеетъа.

Литература

!£££
% (1963), 285-289.
Еэлба/нов A.M. и др. Из*. Щ
(1371), 1243.

N
I

• - 139

ПОЛУЧЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ЦШОХРИСШЛСЗ
А.А.Буш, А.В.ТКТОБ, В.Н.Веневцев
Научно-исследовательский иястихут ии.Л.й.Карпова,?"осквз
Б связи с растущим интересом к материалам с нелинейный-.: оптическими и электрическими свойствами важный является получение и
изучение материалов на основе известных сегнетоэлектрикоз, а также поиск к исследование сегивхоэлекхрякоз, не принадлеквчах к известным секействам.
I. Сегнехоалектркческие монокристалл:» <$м8а,)звеДр 0*х«0Д
б ш ш выраценн из расплавов охлаждением со скоростью 20 град/час
схехиоиехрпеских составов. Кристаллы прозрачны, янтарного цвета,
размером до 10 мц.Бсльиинство кристаллов кристаллизуются с направлением JOOOI] перпендикулярно поверхности застывшего расплава,
с увеличением содержания1 Bfl, наблюдается тенденция врисхаллкзгпли
вдоль направления /iOIOj .
Рентгенографический анализ показал, что монокристаллы прэдетамнюх собой твердые растворы тгпг. замещеш|;1, Проведены хериографическне ж диэлектрическке исследования, на основании которых
построена фазовая диаграмма системы ФЬхВахЬО&О,?
£ ^-мшчкз от
/I/ твердые растворы изучены в более широких концентрационной
и
:
температурной областях. Кроне известной ранее фазо>"- ; границы
сегнетоэлектрик-параэлектрик, в системе обнаружена кязкотеыпературиая лиша фазовых переходов.
II* иококристажжы состава fih/xOs гь'ращеяк из расплава охлахдешем со скорость» 5 град/час стехиометрическсго состава. Кристаллы образуются в виде пластик красного цвета размером до 0,2а
xI,0xI,0 м м К Наиболее развита форма шнажоида poij, в значительно мемьвеМ степей» прявляется форма {lOOJ. Вдоль плосасстей
(001) имеется довожмо ясная спаКкостх.,
Рентгеногрв.^ичдсжи установлена принадлежность кристаллов к
моноклинной сиигония с оарамстрамЕй*15 1 15,^«5,680 1 С>14,01Д*,
121,6 «пр.гр. С /fa» Проведены измерения температурных заьисимостей параметров маментарной ячейки и диэлектрической проницаемости, по котормн прн хенперахуре I9d*C в/16|гЛ(^ обнаружен обратимый фааошй переход. 8аклпчеоо, что это соединение являегся
антясегяетоэлектрижом о точкой 1при Тс«190"С.

I
га

-140 III. Методами тераогравиметрического и рентгенографического
анализов проведено исследование системы Р&0-$1^цр области
70-100 uoa./iPbu. Найдено образование в этой области новой фазы
состава &PiO ^ojL. Монокристаллы этой фазы красно-коричневого
цвета размером до 2x2x2 им выращены из раствора в расплаве JP6Q»
В поляризованном свете на монокристаллах наблюдается четкая двойниковая структура, напоминающая доменную структуру сегнетоэлектриков. Проведены рентгенографические и диэлектрические исследования выращенного монокристалла, в результате которых при
300*С обнаружен обратимый фазовый переход. Заключено, что это
соединение характеризуется наличием
спонтанно-поляризованного
о
состояния и его точка Кюри Т|,=300 С.
Литература
к , 719(1976)

- 141 ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПАРАТЕЛЯУРИТА
МЗТ0Д0М ЧОХРАЛЬС1ЮГО
В.А.Вшокуров,Г.В.Букш,А.А.ГодоЕикоЕ,О.В.ДроздоЕа,А.П. Калашников , С. С. 1Соляго
Институт геологии в геофизики СО АН СССР,г.НоЕосибирск
Прогедекы исследования условий выращивания монокристаллов
парателлурита TeOg из расплава методом Чохральсного. В качестве
исходного материала использовалась двуокись теллура собственного приготоЕления чистотой 99,9999$. Выращивание кристаллов проЕОДИЛОСЬ Е атмосфере кислорода в направлениях [lOO], [00l] и [по]
оо скоростями вытягивания 1,3 - 2,2 мм/час а скоростями Еращения
до 60 об/мин. Распределение температуры в печи и параметры Е Ы Т Я гиЕания обеспечлзают поддержание плоского или слабо вогнутого
фронта кристаллизации. Получены монокристаллы парателлурига
высокого оптического качества диаметром до 30 мм и длиной до
IG0 ш с плотностью дислокаций Ю 2 - I0 4 см" 2 .
ВыяЕЛеша некоторые особенности морфологии монокристаллов
парателлурита, связанные с его структурой и условиями выращиЕания.
Изучались также процессы химической пслировки и селектиЕНого
давления плоскостей (100), (001) и (НО) с помощью различных
хранителей-и описаны сЕетовые фигуры, полученные от ямок
иия разных

ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРЙСТАЛЛОЗ

РМОДХУОД и

М.Д.Волнянский, О.А.Гржегоржевский, A.M.Антонекко

Днепропетровский государственный университет,
г.Днепропетровск

1
^

Монокристаллы PbrfGeQiXvftJlz
обладают большой величиной
упругооптических коэ^ициентов.что делает их перспективными
для приуенения в акустооптических устройствах [ I ] .Кристалл
принадлежит к точечной rjyme б/щ с параметрами элементарной
ячейка а = 10,089&, с = 7, З^ЗА.Плотность кристалла - ?, 15г/с*Р
В настоящем сообщении описано выращивание монокристаллов
Pb/GeQuKVO^
, а такхе его аналога Pb3(Si(X,X^ow)a.
для тзыращкг-ания монокристаллов PbsfGeQ^Х^О**)4 | { Pbj
представляла собой стехнсиетрические oiscH окислов свинца,
германия (креиния') и ванадия марки "осч".Навески окислов,
предварителыго высушенные,тщательно перетирали в агатовой
ступке в присутствии, спирта.Г1р;Еготовлеииые смеси после высушиваакя прессовали в таблетки и обжигали в муфельной печи на
платиновой подложке в течение 8 часов при температуре 65О°С.
йурзщявались монокристаллы Pbs^eO^O,,^ и Pb^iiO^s/Ot.'ig
методом Чохрчльского в печи сопротилления.иа воздухе.Коитейкерзмк для расплава служили платиновые тиглк диаметром около
Г'О МЧ.ДЛЯ получения пробных кристаллов Pks(te0nXVQ4)z .использовавшихся затем для приготовления загрзвок,первояачальEioe выращивание производилось на платиновую проволоку, опущенную в расплав. Затравки для выращивания первых монокристаллов Pbs(5iCuXV0i,)4
вырезались из Pb5(5e0vKVOt)a
.Темяературы плавления расплавов PbfCGeO^XVO^Jj
и Pbs(SiO4)(v/Dv)i составляли соответственно 905°С и 9CG0C.TeunepaiiypnuK градиент в
расплаве вблизи его поверхности находился в пределах b-4°G/cu.
Скорость вытягивания составляла 2 мм/час,скорость вращения 45 об/мин.
Кристаллы хорошо растут вдоль направления [001] .Инрзщеякые ыонокристалля имеют отчётливую шестиугольную огранку.аналогичную монокрлсталлам PbyGcjOn [ 2 ] .размеры кристаллов 40 - 50 мм в длину пр« поперечнике до -*5 uu.Кристаллы окрз-

-143

шены в жзлтый цвет. Окраска монокристаллов РЬ^'О^ХЩ^
мало отличается от окраскк РЬ»(<5еО|»ХУЬ^г .Монохрясталлы
Pb,(Sift,XVDv)a принадлежат к той же точечной группе симметрия,что и Pb,(6eQt, XVOK) 2 .Параметры элементарной ячейки оказались равны: а « 10,0I4A, с « 7,Э701,плотность монокристалла составляет 7,02 г/см 3 .
Литерагурз

1. Т.Yano; Y-Nabeta;A.Watanabe
AppLPhys. Lett, 15,5Г0, (1971).
2. Т.

НЕКОТОРЫЕ ОТОБШЮСГЛ ЕУРАШАНИЯ
'
КРИСТАЛЛОВ ,/3-БОРА
Д.Л.Габуния, А.Г.Хзеделидз е
Институт металлургии !:и.5О-летип СССР АК ГССР
Тбилиси
I . Ксслвдо2*гл;тсь кристаллы ^-ромбоэдрического бора»
подученные вертикально!! бестигельной электронно-лучевой зонной плазкой» чистотой порядка 99,99 % Лвторадкограйдровакиса
сблучоикнх в ропс-эре э потоке нейтронов порядка
1,2 ТО н/cu сек стеркиеобраэкпх образцов обнйгзу:.и:по кз^г-гие
лримеекцх полес, т . н . страт г объеме материала, перяоякчпзсть
ноторпх коррелирует с шагом наблюдавшейся на позерхкости кристаллов спиральной канавкой (рвс.1)« Поквлскйе полос впа:::.е::;:я
на поверхности сторнкей, а также прииеск«<х страт в объеме
обуслозл^ео вравдквец кристалл?1, з асктетрячоскон тепловом
•толе.
2. Термическая асимметрия, большие теииературнпе градкенти, и в СЕЯЗИ с эт:ш Еишчлтельяме тириаческие напрвке;:;И;-:, в е з никаю'дие при плавке и кристаллизации, Ензьзают пласхлческуо
Дй'5опнацио я скольжение в кристаллах ^ - б о р а . Линяя сколькения, визвзнице пластической деформг.цис-й в процессе ожагде-нил
растущего кристалл?., хорошо наблюдаются на нетравлепюЛ поверхности плоскости скола {{ОН)
( р я с . 2 ) . Перечкслмтае факторы обуславливают наличие большого количества структурных
иесовйршеястз - калро- и дакродзойкиков, а такие дислокацлИ.
3* Нейтроино-актизационнна анализом установлено ii-vpoii'ioмерпое распределение сснознпх техяологдчееккх сопутствующих
примесей - вольфрама и тантала (до ** 5*Ю^ 7 ет/си 3 каждого
в отдельности): наблюдается увеличение содержания золь^раг-а
в сердцовине и тантала по периферии стерккя.
к, Наблюдение структуры примесных страт из поверхности
плоскости, сколов и изучение их характера в объсао
позволили охаракгерйзовать форму йрокза кристаллизации при вертикальной Сестигельной электронно-лучевой
зонной плавке ^0-бора. Обнаруяеиа сложная волнообразная

ы&

- 145 форма fjjponsa кристаллязэг^л ( о м . р п с . Х . а ) , об^сл?л-.:.".:за1К\^1
occ6f:ni;ocTH роста его кристаллов; в стгрйнссС'р.з!;:/:•: образ.ах
яиэиетг.ом более 3 аи иабляяасяоя П:;ЛЙЧГР »ОНО5:Г:П:?ЧЛЛ1!ЧСОКО-;*
1

сердцевины к поликрксгалличсской гсорки по перК'Ч»'"' "

;

- .

- 146 Ё ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА КРЙСТШОЗ

ПРИ

тзаош ДАВЛЕНИИ
1\)рйуиов Л.В.

Всесоюзный иаучко-исследовательский институт
елитеза мг.нерьаьного сырья
г.Алеясандров
На основе имеющихся данных можно выделить три основные
тру mm методов синтеза кристаллов при высоком давлении:
1. Синтез ери тведаоуээовцх полиморфаых превращениях.
2. Синтез из расплава.
3. Синтез при реакционном вза1<кодеГготвин веществ.
Первая груь.;а методов синтеза требует 1.?к,-аия границ поляморфньсс
npeapsiiieiffl-t под давлением, которые иапестиы для огх>ааиченного
числа аещестп. 3 связи с ЭТИМ большей интерес представляет
разработка способов рас-ета (разовых равноЕОслй под давлением.
Автором as. основе ккеиихся экспериментальных данных выведено
уразизняе для приблвяеьных расчетов линии равновесия солнморфн*к коди^якаций
кзобарночиэотермического сотекдиала от температуры полиморфного перехода при атмосферном давлешга (Т о ) до Т.
л
"* M W I b I I N j i объем низкотемпературной полмморфной нодифи~
к а ш я . Уравнение дает удовлетворительные результаты для случая,
когда объем высокотемпературной фазы бельме, чем яязкотемиерагурлой, что лроведено на примере лслиморфных переходов в SiOo*
ПЗ^ и CaSlOg.
Для второй группы методов сянтоэа необходимо яметь кривые
олавлежя веществ при высоких давлениях, ;|ля большинства к*етач~
лов кривые плакяегшя под даллениек известны и приведены к ураалеяюз Симона. ;!ля неорга^шческих вш^еств, г том числе силикатов, таких данных очень мало. Полученные термодинамические
уравнения для ресчета кривых плавления под давлением до 50кбар
[ i , 2 ] расшрлпт возможности этого вида синтеза кристаллов.
Третья груша методов синтеза при высоких давлениях требует знания границ фазовш превращений при реамтирвяом

- 147 отвит веществ. В настоящее время константы для кнопке" сложних
веществ отсутствуют, что ограничивает широкое иршлеизние термодинамических расчетов. Ирс-дложеншШ метод оценки термодинамических величин ряда минералов [ 3 ] в векотонол сгегени
восполняет этот пробел. Из TpoTbeii группь мс-шо «ьдолкгь тж
перснйкгивиий метод синтеза с ислользояаинег- решсшюкнэго кзаигюдейсгвия Б е г с т в , когда одно из веществ иаходптся в расилавяохшоы СОСТОЯНИИ. Эгвм методом в Отделе высоких давлений
ШШСШС& иолу чаны монокристшиш жадеита и снодуыоие.
Одной из важнейших проблем синтеза кр*1С11адло» под давлением является кшяние vaomplmix. примесей на стаоишшеть фаг
и смещение фазовых равновесий, По огт:м вопросам в нестоящее
время .voryr бить сделаны лики-, орлонгисовешне расчотк,поско.чьху необходимо увдтьшать териическсе pacuinpsisie, объемнее сжатие и яолямор^чше переходы.
Разработка расчетных методов для синтеза под давлешгзм,
ослоъшных ка комбинации термодинамики и экспер/гшнта, ПОЗЕРлмт болзе уверенно подходки, к ропросам нолз"1ения aoBiac
чески ценкых кр1то*аллов.

I. Л.В.Горбунов, К. Физ,химии, 47, 15ба, Т9?3.
. 2. ЛсВ.Горбунов, А . <$из,х«Ь'ИИ, 49, 222'i, ia?b.
3. Л.В.Горбунов, Зал.'Ьоес.юшер.сб-ва, 104, LIG, 15?5.

- 1*8 ОБУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ АМОРФНЫХ ПЛЕНОК ПРИ

здшкз аз ьадяого состояния
А.И.Духин, А.Д.Дураченко
ЦШЯЧН nu.ii.П.Бардина, Москва

Аморфные сплавы, как металлические, так и полупроводнякозие являются объектом интенсивных исследований последних
лет, что объясняется целым рядок полезных, свойств этого класса материалов.
Данная работа посвящена изучению тепловых условий, а
идейно температурного рскика в гоне затвердевания в процессе
саки;ш1 из жидкости и оценке факторов, способствующих подавлениа кристалдизацик. Для изучения теплового реяиыа были выбраны с п л а в ы Т е - & £ и Fe - Р - С эвтектического состава.
Исяол]">зоваласз установка, в которой цапля расплава расплищи~
валасъ ыекду двумя охлаакаюьнми стержияш. На кривых охландея?фиксируемых электронный осциллографом CI-I8, обнарукены
еостаей'ствувдие, кал пыазал анализ, аиерфизацаи
(стекловэни») сплавов. Факт получения иманно -аглорфнах, а не
иикрекристаллйчески;'. сплавов установлен проведением ряда
структурных исследований - в частности автоионкой кккроекопии и дифференциального термического анализа (ДТА). Скачок
агеплсеыкостя перед кристаллизацией из аиорфной фазы, зафккезрианный иегедои ДТА, находился в той не температурной интервале, что и перегиб на кривых охлаждения. Это свидетельствует о соответствии перегибов резкому изменению теплофиза-*
чесшх параметров сплава в узком температурном интерзале
перехода "раеллав-стекло11 и ыокет быть объяснено pe&ics» уменьцениеи аитролии в этой интервале.
Обработка кривых оллаздеиия дала Бозыогность определять
переохлаждение до затвердевания и минимальные скорости охлагдения, необходкиие для подавления кристаллизации. Нереохлаздения 6составляли —ЗОО°С5 и ^-530°С, а скорости охлакде1шя ^ О град/сек и ^ З - К град/сек для сплавов Те - Се. и
p e - P - C j соответеввенно. Оценки, проведенние по (рориулак
5'1»1С?ичесяой теории стеклообразованип находятся з разумной
-.1-.

г'-

- 149 согласии с экспериментом. Проведенные измерения позволили
определить также скорость движения фронта затвердевания —
она составляла 2,5-5 си/сек.
При изучении роли легирования в образовании аморфных
сплавов установлено, что увеличение содернания фосфора, углерода или бора в сплавах на основе Fe и F e — N i значительно понижает минимальную скорость охлаждения^необходимую
для подавления кристаллизации.
Показано, что удаление от "глубокой эвтектики" по составу требует значительного (на "^1,5 порядка) увеличения
скорости охлаждения, необходимой для перевода сплавов
в аморфное состояние.
Аморфные пленки сплава F e - Р - С , полученные разными
способами - расплющивания (Р) и катапультирования капли
на внутреншою поверхность быстровращакщегося цилиндра ( К ) были исследованы методом ЯГР - спектроскопии. В ЯГР - спектрах пленок, полученных методом Р, отношение интенсивностей
линий магнитной сверхтонкой структуры (СТС) 3:2:1:1:2:3,
что характерно для веществ с хаотической пространственной
ориентацией внутренних магнитных полей. В спектрах пленок,
полученных методом К, отношение интенсивностей линий СТС
близко к 3:4:1:1:4:3, что свидетельствует о преимущественной
ориентации внутренних магнитных полей в плоскости пленки.
Были проведены также опыты с изменением интенсивности теплоотвода в методе К. Установлена зависимость характера магнитной структуры аморфных ферромагнитных сплавов на основе железа от условий закалки' из жидкого состояния.

- 150 ВЬЭДВАНЕЗ ЮН0КРКСТАГ.ЯСЗ НА ОСНОВЕ ФАЗ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА
СО СТРУКТУРОЙ ТИПА LaF3
В СИСТЕМАХ
SrF2-(\Ln)Fd
Г.П.Душтина, J3.<£.Корякина, Л.Г.Морозова,
М.А.Петрова, И.Г.Подколзина, Т.С.Семенова
С помощью метода Чохральского выращены чистые и активированные редкоземельными ионами £if* Hoi+, £r&* монокристаллы ка
основе тверда: растворов в 15 системах SrFg-iXLnjR
, где
Ln^Lat...,Lu
(креме P/RJ. Составы исходных смесей соответствовали указанным в' fl,2] координатам максимумов на кривых
плавкости фаз переменного состава (Y,JLn) Sr F
со структурой тисонита (LaF^).
Пихта ваданиого состава, состоявшая из высокочистык фторвдов Sr и Y,Ln , непосредственно перед кристаллизацией
фторировалась при нагревании. Рост монокристаллов проводился
в установке индукционного нагрева "Донец-!" в атмосфере г е лия и £гора. При скоростях вытягивания З-б ш/час и вращения
б-SO об/жн с последующим отакгом до 8 час получены монокристаллы (УД/г1 5г. Г
диаметром 5-35 мм и длиной 10- ~
40 .мм высокого оптического качества. Все монокристаллы, за
исключением стронций-иттриевого фторида [Забыли, по-видимо>jy, выращены впервые.
Проведенный хкьтический анализ выборочних образцов показал, что состава кристаллов в процессе роста не ыеняотся и .
соответегауют приписываеьязм им формулам.
При кристаллизации S ^ 3 g ^В а FgBS и Srli/£Fa
возникают дополнительные трудности, связанные с отмеченным в [4]
уменьшением областей стабильного существовании 1|аз переменного состава (У >l~n)JmXSrx F5,x
по ряду в сторону более т я яеяьк лантанидов.

Диаграьвга состояния системы

SrFs -Fufl

в [1] не ис-

.оледовалась, однако нам удалось Енрастить монокристалл состава - S ^ ^ EuQ&s F2S5 несмотря на частичное восстановление е в ропия до Еиг* » о чем свидетельствовало появление красно-коричневой окраски. Кетодагли рентгенофазового и спектрального
анализов и при изучении некоторые физических свойств было у с тановлено, чт.о кристалл изоструктурен другим членам ряда и

- 151 имеет аналогичные свойства.
Данными рентгенофазового анализа подтверждена принадлежность всех выращенных монифисталлов ( У( itt) _y Srx F,.x
к
структурному типу тисоиита. На рис.1 приведены полученные нами
иггрихдааграмш кристаллов (Y, Ln)Jj( Srx Г^х (in = La, Ей, Lu),

I I
1

Ш
m

,, ! h

a) •
.i

I ll

.и

£0

Рис.К Шгрждкограмш кристаллов a) Sr

ГО

Локалькяя са!рукт5фа ртдаогекг^гьних активиругоц-да ценжров в
исследуемом рдп,у двойгаас фторнцов и степень разг-порадочеикостя
кристаллической решетки исследовались с помощью лгоминесцентг-игс
гондоя (ион Еид*).
В работе определены постоянные решетки, плотности, показатели тфеломлетш)^ спектрм порлощеаил а кристги;лах 4аз переменного состава (У, Ln)^ Srx F^
.
1.
2.

3.
4.

J l t u e p a i y p a
B.II.CocSojmii, К.Б.Сейранда. Кристаплогрпфгя,20,4,763,1975.
К.Б.Сейраиян, Л.С.Гарасина, К.С.Гаврпчев, Б*.П.Соболев. •
1У Всесоюз. симп. по химки нооргаикмйокюс фторчдов,
Тезисы докладов, стр.21, йэд. "Наука", Москва, 1*575.
А.А.Квмютский, С.Й.Сйркисов, К.Б.Сейракян, Б.П.Соболев.
Квантовая электронмк.ч, j _ t 1, 1S7, U5?4.
Б.П.Соболев, В.Б.Алексовдррв, П.П.&дсров, К.Б.Сей[кшян,Н.Л.Тка«-:енко. Кристаллогр^гя, 21_, 1, OS, 1WS.

•Л

- 152 О ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОДОМЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ
МЕТАНИОБАТА ЛИТИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГО
Н.Ф.Евланова, Н.М.Рубинина, З.И.Иванова
Физически! факультет МГУ, Нооква
Монокристаллы иетаняобата Л И Т И Я , выращенные методом Чохральского без приложения электрического поля, обычно являются
полидомеинымш /I/. Для большинства исследований к применений
требуются монодоменвые образцы, поэтому актуальна задача получ и » такой материал при выращивании. Нами исследовано влияние
температурного поля на доменную структуру метаниобата лития при
выращивании кристаллов различной ориентации из расплавов различного состава. Доменная структура выявлялась методом химического травления /2/.
При выращивании кристаллов метаниобата лития из расплавов,
содержащих менее 57 мол.£ LizQ , рост кристаллов происходит в
парафазе /3/, а сегнетоэлектрический фазовый переход имеет место при охлаждении кристалла. В таких условиях в зависимости
от направления выращивания и характера температурного поля возникает доменная структура двух типов /4/ (Рис.1).
Основные домены занимают большую часть объема монокристалла. Они образуются под действием составляющей градиента температур вдоль полярной оси £ (Рис.2). 3 кристаллах, выращенных
вдоль или перпендикулярно оси Г , образуется всегда, соответственно, один или два основных домена независимо от температурного поля в кристалле. В кристаллах, выращенных вдоль направлений, составляющих острый угол с осью С , число основных доменов и их размер меняется в зависимости от соотношения составляющих осевого и радиального градиентов в направлении оси Г
на изотерме Кюри. Степень униполярносхи кристалла увеличивается при увеличении этого соотношения, и кристалл вырастает мо нодоменным, если проекция осевого градиента на ось С больше
проекции радиального градиента повсюду на изотерме Кюри.
Возникновение внутренних доменов связано с нестабильностью
хеинературяого поля в процессе роста (для неконгруэнтного крисхалла) и наличием примесей /4/. Показано, что при уменьшении
скорости роста кристалла и осевого градиента температурного поля происходит длительная выдержка (10 час.) выращиваемых крис-

-153 -

s
Ш

I
<p ad ТраЭ.
<pfad T oc.

—
—

Изотерма КЮРИ

Направление
оптической оси

Рис. 2 . Схема образования основных доиенов при фазовой
переходе: а) -0° кристалл, о) - 90° кристалл,
в) кристалл косого направления
таллов в параэлектрической фазе, что способствует гомогенизация состава кристаллов я предотвращает возникновение внутренних доменов, т . е . повышает униполярное» кристалла.
итжиг кристаллов в ростовой установке, проводившийся после выращивания в условиях малых температурных градиентов, приводит к появлению доменов-оболочек, а при больших выдержках к разбиению кристалла на два домена с границей, примерно перпендикулярно!) направлению оси Г
.
Кристаллы, вытягиваемые из расплава, содержащего более
57 мол$6 LixQ
растут в сегяетофазе / 3 / и имеют иной тип доменной структуры, чем кристаллы, вырастающие из расплава с содержанием Li2Q менее 51 мол£. Независимо от направления выращивания кристаллы имеют один основной домен; ростовые плоскости
{1012} в тех местах, где они совпадают с изотермой роста, 00раэуят домены другого знака. Температурное поле ростовой установки мало влияет на доменную структуру кристаллов такого состава.
Л и т е р а т у р а
1 KMassaaM.UeVinittin,SMLoiacono , J.%j Cbm.Sol.2r. ?&3 MS
2 KmrniMllwinsUinMLoiacom, ApptPhyslett., 1,228, /965
zr.R.CarruthenMPetewn.MSrasso'pMBridenbacli ,
4 И.Ф.Евланова, Л.Н.Рашкович. ФТТ, 13, 282, 1971

К.

- 15* ВЫРАВНИВАНИЕ .МОНОКРИСТАЛЛОВ КЕТЛВАНАДАТОВ Ш0Ч1ШЛ И
ВЕЛОЧНОЗЕШЫШХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГО
З.Н.Зоки, В.Л.Иоффе, П.Й.Горохов
Институт хаккп силикатов АИ СССР, Ленинград

У-

Исследованы условия юыргдикшия методом Чохральского монокристаллов кетаванадатсв HeV03 (Не =Л/а ,К , Li ) и MeVgOg
( Me =. Са, Ва ) . Метаванадаты щелочных металлов изоструктурны
диспскду CaAty(5i Q^)~, / I / . f/aVO^ и WV03 относятся к моноклинной
СИНГОЙИИ - С 2/с, цепи V 0^ тетраэдров вьтяиутв вдоль
уоноклккной оси С, ска«ность по плоскостям (100) и ( 0 1 0 ) ,
относится к ромбической сиигонии ?таВ •
Кетаванадат кальция CaV20g обладает ионоклияной сингснией
(группа С 2 / п г ) . Двойные зигзагообразные цепи бнпирамид V0^
га вдоль мокохлиняой оси S /2/. Метаваиадат бария
обладает ро;.:бической симметрией (группа ^222^'
Ванадя?! располагается в центре тетраэдров атомов кислорода,
причем, в структуре имеется два типа тетраэдров / 3 / .
Выращивание коьогрксталлов проюдилось в два этапа. Со->
ответствункке реактивы в стехкокетрическом сс>отновенни тщательно смешивались и расплавлялись. Из расплава виращиваяись
монокриоталли методом спонтанной кристаллизация. Контроль эа
стехяомотричнопть» состава монокристаллов осуществлялся химическии1 и ренгтеноФазовкм анализом. Оптималыше условия синт е з а приведены в таблице I .

Метава- Используемые Температура Скорость
начала и
свижекил
надат реактивы
конца крис- 0
800 - 400
750 - '100
750 - 400

10 - 25
10 - 25
10 - 25

Таблица I.
Температурный
градиент "по
высоте, т>ао—
|тлавд.__С.
10 - 15
10 - 15
10 - 15

Из выращенных монокристалл о г внбиррлся дли ззту»аьки с а }.шй совергеенний кристалл длиной 1 0 - 1 5 мм, шириной 5 - f «н.

- 155 Затем остальные монокристаллы помещались в платиновый конический тигель диаметром по низу 40 мм, по верху - 50 мм, высотой бОим и расплавлялись. При 120 - 130 гр вещества уровень
расплава был 40 - 50 км. Затравка опускалась таким образом,
что моноклшная ось была перпендикулярна поверхности расплава. Вначале вытягивание вели со скоростью 6 - 8 мм/час, з а тем повышали температуру для получения перетяжки, дальье выходили на режим, указанный в таблице 2.

Таблица 2.
Метаванадат

Т
ИМСлИщ

°с

NaVQ

662 + 4

KVO%

565 +_4

Градиент Температура
по высо- поверхности
те р а с , расп.гава„
плара, 0
70
630 - 640

530 - 540

4-5

560 - 570

760 + 4

100

730 - 735

780 + 4

617

ьщ

Скорость
вытягивания
км/час
4

Окраска
кристаллов
светложелтая
розоватобелая
светлозеленая
СВСТЛО-

ьвленая
синевато
серая
ЭГИУ методом мы получили монокристаллы Ц VG3 , //aV03 ,
KVO3 .CaVtOf, и &аУгО^ размерами до 150 к 15 х 10 мы, прозра-

100

740 - 750

чные, ориентированные вдоль моноклинной оси. Полученные кристаллы исследовались методом ЯМР /4./. Для исследований методом ЭПР выращиваются кристаллы с примесями парамагнитных
ионов /5,6/.
1. Н. Sotum bit. Копу. t/or$K. S* f«. Tor. 16, 39, 194 3.
2. С.Р«гег, P.fot, J.C. itutoux, J. Ы4 С и . С270. 932, 1970.
3. /U.S. Launey, /H.J.Tftor«t C.R. ©277» 5 4 1 - I 9 7 3 4. Л.В.Дмитриева, З.Н.Зонн, Г.А.Румп ЖСХ 1^. 30, 1973.
5. В.С.Грунки, З.Н.Зонн, Б.А.Иоффе, И.Б.Патрана МТ 17,3115,
6. B.C.Грунин,Б.А.Иоффе,И.Б.Патрина,З.Н.Зонн ФТТ 18,1116.1976.

t^-:

, .. ,-.„.....,,.. ..^.

^.„

„^

^,,,-r

- Г56 ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА
МОНОКРИСТАЛЛОВ ОРТОАЛЮШНАТОВ РЗЗ КОНЦА ЛАНТАНОИДНОГО РЯДА
А . 0 . И ванов И.В.Мочалов

к.
Ш
р
IС
Г:
Р
Гс
Ц
Ь/
|;
Ь
ii>
|
[
г
Р
Ь
;
;|<
£
|1
?г;
£•'
р
;;,;

Для осуществления программы комплексных исследований ортоалюнипатов РЗЭ и РЗ-алюминиевых гранатов,начатой нами в работах /1-6/,были получены и исследованы монокристаллы НоАЮ3 ,
ЕгА103,ТмАЮ3,УвАЮ3 и LMAIO^.Следует особо отметить,что сведення о соединении 4иАЮ 3 отсутствовали;более того,в / 7 / его
существование вообще отрицалось.
Получение кристаллов алюминатов РЗЭ конца лантаноидного
ряда сопряжено с рядом технологических трудностей,обусловленных метастабильностью выращиваемой фазы.В результате проведенных ростовых исследований найдены условия выращивания монокрист а л л о в указанных с о е д и н е н и й методом Чохральского.Выращивание
монокристаллов о с у щ е с т в л я л о с ь на высокочастотной промышленной
установке "Донец-З" и з стехиометрических расплавов в иридиевых
тиглях с применением инертной атмосферы.Ортоалюкинаты гольмия,
эрбия и тулия выращивались
теми же технологическими приёмами,
которые использовались ранее при выращивании ортоалюмината и т трия/2/.В стехиометрических расплавах ортоалюминатов гольмия,
эрбия и тулия наиболее устойчивыми фазами являются фазы РЗ-алюминиевмх гранатов T R ^ I ^ O ^ и Ф^3*1 моноклинных соединений типа
TR^AlpOg.Плавление шихт соединений моноапюминатов иттербия и
лютеция сопроюждалось появлением на поверхности расплава кристаллических фаз TRgAI^Ojp и ТВр^,наиболее устойчивых в этих
расплавах.Перед проведением затравления указанные фазы было необходимо расплавить, для чего требовалось значительное повышение
температуры и перегрев расплава, после чего температура расплава медленно и осторожно понижалась.
Полученные кристаллы размером до 100мм длиной и 18мм диаметром имели высокую оптическую однородность/градиент показателя
преломления при д и а м е т р е интерферометров 5 мм не превышал Э х Ю /
и не обнаруживали заметного светорассеивания.о чем можно было
судить по отсутствию эффекта Тиндаля.
•
Алюминаты PSD кристаллизуются в пеевдоперовскитовую ортором-

i^!a'^^

- 15? бическую р е ш е т к у Ю ^ - Рлта.Рентгеноструктуриие параметры
изученных ортошшкинатов ГЗО приведены в таблице.
НоЛЮ. Ег-АЮ

реветки
длины
связей

А13+-О2"

ТВ? + -А1 3+

Т.ЧЛ10, УлМО-.

7,359 7,347
5,178. 5,154

,33

2,616 2,610
1,840 1,837
3,176 3,165
3,630 3,674
3,630 3,674
242,24
203,3'; 202,06
1,97
1,93
7,970

2,607
1,334
3,161
3,660
3.668
243,1»!
201,26
1,99
8,057
И, 052

молек. вес
обьём элем.ячейки
плотность TR +ионов см"
плотность теор.ренти
плотность экспегчмен. г/cvr 7.Я27

5,330
7,303 7,294
5,100
2,597
3,144
3,652
3,652
24а, 0.-:
193,5*
2,01
3.286
В, 233

2.5У4
1,824
3,135
3,647
3,647
249,95
198.27
2,02
3,331
••3,339

Спектрально-генерапдош^е исследования показали юзкожкость КСпользования некоторых из исследовааных соеданенкй в качес^па гка^вных сред для лазеров /4-6/.
Авторы глубоко признательны Г.В.Ананьевой и Т«И.Керзсулве»оа
аа проведенные реитгеноструктурные исследования.
ЛИТЕРАТУРА:
1975.Квантовая эпектрника,2_,К ! 1,стр.13б.
А.О.Ивапов.И.В.Йочалов,А«М.Ткачук,Ь.А.Федоров,П,П.Фео^ияов.,1975,Евантовая электроника,2,S*I,стр. 188, ^Т.В.Анакьеяа,А.0 .Иванов,Т»Л.Меркуллева,
И.В.Мочалов. ,Неорг.иате1иалы, 1976,^2,й5,стр*ПЭ7. ^*А.О .Иванов,
И.З.Мочапов,А.А.Кам111гский,С.Э.Саркисов,В.Л.Федоров,Л.Ли.,1976,
ЖЭТФ,71,К5,стр934. 5 'И.В.Мочалов.,197бДезисыдокл.ка XI НТК КС
ГОИ.Ленинград,стр»Г:6б. б*А.О.Иванов,К.В.Кочапов,М.В.Петров,
А.Н,Ткачук,П.П.Ф2оф{лов.,197б,Тез1{сы докл.аа 5-о« Всесоозном
симпозиуме по спектроскопии кристаллов,Казань,стр.100, 7 *К.И.
Портиой,М.И«Тимофеева.,1967,Хи«ия высокотенпературных ма»ермаялов, "Наука" ,11,,стр.48.

a^^

- 158 -

ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПОЛУИЗОЛИРУЮЦЕГО
:
ФОСФИДА ГАЛЛШ
ЮЛ.Ильин, И.В. Саешсо
Ленинградский ордена Ленина электротехнический
институт им. В.И. Ульянова /Ленина/, г.Ленинград

'•lit

Предложена иетодкка выращивания монокристаллов полуиэолирущйго фосфида галлия, обладающего высокой прозрачностью в видимой и ближней инфракрасное областях спектра, при легировании азотом в процессе бестигельной зонной плавки. Легирование осуществлялось равновесной подпиткой расплава из газовой фазы при использовании в качестве источника аммиака или молекулярного азота, образующегося в результате термического разложения
нитрида
галлил. Азот вводился в исходные» очищенные зонной перекристаллизацией образцы проходом расплавленной зоны со
скорость» 0,5 ии/тн
при парциальной давлении КН3 ИЛИ N 2
в рабочей ампуле
10"* - 10~* атм и 0,5 - 40 атм,соответственно. Концентрация азота в кристаллах определялась по измерению оптического поглощения в А-линин связанного экситона.
Исследованы условия роста кристаллов в зависимости ох
параметров процесса получения и легирования. Показано,
что высокое парциальное давление азота над расплавом способствует стабилизации жидкой зоны и выравниванию фронта кристаллизации. Проведен теоретический анализ тепло- '
вых полей в зоне роста и установлены оптимальные технологические режиш плавки.
На основания экспериментально построенных иаояерм
раствошшэоти определен предел растворимости азота в GaP:
4,0.10* 7 , 6 , 5 . 1 0 ' 7 и 8 . 2 . 1 0 1 7 с и " 3 при 1740, 1520 я 1420К,
соответственно, к,с учетом известных данных по жвдкофазиой эпйтаксии, расчйтана его температурная зависимость:

yii коэффициент распределения азота в фосфиде галдяя,
темиературе кристаллизации стехиометри-

- 159 ческого расплава 0,0030 ± 0,0015, и в интервале 1000 - 1740*К расчхтана его температурная зависимость:
Показано, что кристаллизация расплава, находящегося в
равновесии с газовой фазой, приводит к равномерному рас
пределению азота по объему слитка, причем уровень легиро
вания задается парциальным давлением легирующего компонента и может контролируемо и воспроизводимо изменяться
вплоть до значения, соответствующего пределу растворикости.
Исследованы основные характеристик» кристаллов со
данным измерений электрических параметров я оптического
поглощения. Обнаружен эффект самокомпенсации остаточных
электрически активных центров при введении азота.
Выращены монокристаллы с удельным сопротивлением 10',4- 1 0 1 0 Ом.см (в зависимости от содержания азота) и коэффициентом поглощения в области длин волн 0,6 - 12,2 мкм
не более 0,3 сыГ* при выходе однородного по свойствам материала в слитке около. ?о%.

- 160 -

Л. Я.Свдоясхэя
Несколько лег назад появились сообщения японских исследователей о сегнетоэлектрическчх свойствах монокристаллов теллурита стронция SrTeO3 /L, 2/. Сегнетозлектрическзя Фаза в этих
кристаллах ограничена двумя точками Кррн 312°С и 485°С. Сведения о свойствах этого материала ограничены. Поэтому выращивание
и дальнейшее исследование StTeO3 представляет интерес.
8 настоящей работе представлены результаты по выращивания
и исследовании диэлектрических свойств монокристаллов SzTeOg.
Нами были получены небольшие монокристаллы SrTeO. Выращивание осуществлялось по методу Чохральского со следугщими сптималынык условиями роста: скорость вращения затравки 30 об/мин,
скорость вытягявзния 0,8 uw/час. D качестве исходных материалов использовались карбонат стронция марки "осч" и двуокись
теллура специальной очистки. Предварительный твердофазный синтез осуществлялся при температуре 800°С в течение 6-8 часов.
Выращивание монокристаллов теллурита стройная затрудяется многими факторами: большой летучестью двуокиси теллура при высокой температуре, необходимость» проводить рост в инертной атмосфере, рзстрескиванлем кристаллической буди при охлааденян.
Рассматриваются различим особенности технология выращиэапкя
монокристаллов
S&XeQ3,
Исследовались диэлектрические свойства вырашеяиых монокристаллов вдоль сегнетоэлектрнческой оси на частоте I кгц. В
районе верхнего фазового перехода наблюдаются сильные изменения 8
и tcjo . Мзксииальнсе значение 6
составляет
2, Зх1(Д что почтя в 2 раза болыне известного ранее / 2 / . В
районе нижнего фазозого перехода изменение t к tqS не saaчятелши. Эти данные хороьо согласуется с прчиеденаши в д«терящчг.
_
'• _
" ' .
Л й f S Р А Т У РА

., Щ 3934,

.
ОСОБЕННОСТИ

- 161 -

иоздчшт з?ш&шз

НПОБЛТЛ Я ТАШЛАТЛ

ЖТИЯ С nOHaliHHHOrt СГОЙЮОТЬВК ЖЗВРиОШ" Н£;-7ЧЕ!ГиК!
Л.П.Кудрявцева, Л .Л, Еяис тазов
институт Стала и Сплаэоз, Г.'-ОСКЕЗ

Ояним из ваашк параметров прозрачных диэлектрических
кристаллов,применяемых я лазерной теулкке,является кх стойкость к'действ*'» шгзюго лазерного иьлуменпя. Кззсстга.чч'О
!
СВИТО пая с?о;' лсос?ь кристаллов опредслязтел npsrao всего наличием в объеме ::ркс?алд)в квкродефекто^-погло-'зпдех лазерное
учение / 1-3/.
Накя изучепи пр'оцесси разруиения кристаллов ниойпта и
таяталпта лития,полученных из расплаве автором Чохральского,
под двЗстваеи лазерного, язлучшия с длило П волн и 1,06 «км и
ллнтельностью импульсов излучения-^Ю" г сек. Установлено,что
наиболее опасный и часто встречаадкмея
являются «ляфопора с размгрои до нескольких мк«. Т^ксталлк

с укаэаыниии нгасроге^юктагги paspyesf зд*ся при плотности >л»ъ»костм излучения I8&5-220 '.'БТ/С1.Г,ЧТО «;?ОТО ограничивает их
использозанкз в полных лазэрних устпоЯствах»
Еамя ксследосана особенности роздшв получения Ерйстп,т~
isoB каобагга я танталата литгш,"ввюягв1ие на образование микрод<5фектов Б этих крйот.'дллах. Сопоставлен выход бездефектних
щмсчаятв с ЧИСТОТОЙ снрья-,формо;1 фрогга 1фисталлиаации при
гырациэгияк кристаллов; .«такие рчеалютрено влияние ыатерколов
элсктрэдоа Й электрических режимов на шрэятяэеть ойразовгния ц;7щюде5еетов в тфьсгал-гзх яр к проведении пданесса кокодомевизац$5й, -Ироведешшй анализ ПОЗЗОЛЙЗТ указать пути лолу. ККЕ бездефеетиед: кристаллов няойзта к тгиталата -гатая^стойсих' к лазерляну ш г

Е.К.Айулеаэк,*1Х,йлп!ле;1нэ#А.А.Э
а редакция»Х9?2,Ifi,335.
3 . И.В.

>~ уд

- 162 ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ ЛЕЙКОСАПФИРА
СПОСОБОМ ЧОХРАЛЬСКОГО
Е.С.Левшин, Н.А.Еульошсов
Подольский химико-металлургический завод
Требования к кристаллам лейкосапфира в производстве эпитакзиалышх структур специфичны/Наиболее подходящим методой
получения подложечных кристаллов, в частности лейкосапфира,
является способ Чохральского. Этот метод, наряду с другими
преимуществами, позволяет легко использовать анизотропип
свойств корунда для выращивания качественных, с видимыми граи
аыми фориами слитков. ..':
Известно, что наиболее сильными формами роста корунда в
условиях небольших пересыщений является простые формы 'C,*i,&
t,S
. Зкепех*!центальнын путей изучена взаимосвязь некоторых простых форм с пористостьп в кристаллах лейкосапфира при
рааличных {.ормах фронтй кристаллизации и напрвдгениях выращивания. Установлено, что предпочтительно иметь такие тепловые условии х направления выращивания» при которых обраэоданке с .тат та идет преимущественно за счет одной из сильных
форм, прнче-u i e x граней е е , которые параллельны сек роста.
' Для наиболее важных (в преизводстве подложки) направленна
выращивания указанные требования достигается, есля рост слитка идет не по норма ли к заданный гран як, каприаер % , а вдоль
соответствуетх ребер, и тепловой узел обеспечивает глубокий,
цилиндрообразный фронт кристаллизации.
.:
При выполнении этих условий удается повысить скорость
выращивания. Б противном случае почта всегда в кристаллах
образуется скопления пористых включений. Образование пор
вызвано ускоренный прорастанием в расплав граней с сильным
тангенциальным ростом, которое возникает из-за нестабильности тепловых услови{1 выращивания, захватом нидкой фазы между гранями к последующей кристаллизационной усадкой.
Получа емые кристаллы ииезот xopotno выраженные морфологические оробешгостй, которые могут быть использованы для
кристаллографической ориентации слитков. Проведены исследования рьсльной структуры кристаллов.

1
i

- 163 ' ..
ВЫРАЩВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ КРИОШЧЮТАЛЛОВ 'Ш
К01ЕРШШХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СЛЖГРОС-

А.Э. Лыхмус, К . Р . Силъдос
Институт физики АН ЭССР, г .

Тарту

В данной работе обсуждается:
3
I). Выращивание криокристаллов (объемом 2-5 ем )Хе, Кг,
И
п
метод
Аг, 0 2 , N 2 , С0„, р2~Аг» °2~ 2 °
У Стокбаргера-Брнджме*
• на из жидкой фазы. Особенностью устройства Енращивания является двухступенчатый теплообшн, где внутренняя теплообшниая
камера.служит для более четкого контроля за теплообменом и для
получения нужного для кристаллизации градиента температуры
вдоль ампулы выращивания. В наружном теплообменнике, который
контролирует.температуру во внутренней теплообмехшой камера,
используется в качестве хладагента жидкий азот или холодный
газообразный гелий. Во внутренней теилообшнЕОй каморе хладагентом является газообразный гелиё под п'изкш давлением
( 10 - I тор) или сжиженный газ под определенный давлением ,
где давление и вид хладагента выбираются в соответствии с условиями кристаллизации выращиваемого объекта. Кристаллизуемый
газ вводится в ампулу выращивания при давлении, превышающем
давление тройной точки на 20 - 50 тор, так что над фре нтом
кристаллизации слой жидкой фазы имеет, толщину 2 - 3 ш . Оптимальной скоростью выращивания криоталла' оказалась скорость
3 - 5 им/час, которая обеспечивала достаточно хортлую структуру кристалла для проведения спектроскопических исследований [1}
2 ) . Выращивание примесных кршжрлсталлов (о 2 -Аг, 02-ws)
с несколькими рззлшадши по концентргЗДза зонами примеси, бсобвняоети вкра!щшания такого 1фпсиалла: nepn:*» зону с опреде-г
лв1ШоЯ концентрацией выра-^иакг по вшаеотгсанной методике-, но
при окончании ьмрае(иванся этой зони режимом выраищванвд щх>ходят через тройную точ1чУ, енхетая давление со скоростью не болев
О Д тор/шп, и переходят на вираицлганев из газовой фазы. Дальше снижают даЕлекй'Э на 100 - .150 тор инка дзвлонзи тройной
точки, подключают баллон с дрзтой концет'рацийй примесей, повышают давление вглае троЗДоп точки л выва[цивают сладукеуло

концентрационную зону.
3}. Разработан метод переноса криокристаллоэ из криостата
рураядоапия в крйостат для спектроскопических измерений без
сопр?!косгакения кристалла с воздухом. Для этих целей оба
криостата соединяют мэгщу собой камерой переноса, которач позволяет также избежать термических ударов кристалла при переносе |2j.
4). Разработан метод однонаправленного сжатия (до 500
кГ/см } криокристаллов но гремя оптических измерений.
5). Разработан метод выращивания криокристаллов в ампул?
из специальной* криогенной смоли с окнами из Ы Р для спектроскопических исследований в области вакуумного ультра^жолета В"
температур от жидкого гелия до температуры плаЕлекристалла [3]•
1. И.Г. Сильдос, Л.А, Ребане, А.Б. Трвщалов, А.Э. Лшмус,
Ш;сык1 в Я З Ю 22, 321, К 7 5 .
2. А.Э. Лихиус, Трудн Института физтси АН ЭССР * 45, 89,
1976.
3. Р.А* Кияк, А.Э. Явхмуо, Физика низких температур 2,
277, 1976.

••4

•I
>

165 -

•

: •

ПУТИ OOSOUUUfft ШШЯШХ
TSU'.OBUX ПОЛЕК В
кгсстшиздцюш&х ПРОЦЕССАХ гвтодлй! НЛПРАЮЗ
Б.А.1&твеев, В. U. Рейтеров, Г.Т.ПетроюсккП.

;

Проблема получения высококачественных оптических,крис .таллов на промышленной основе может бить решена только
при
созданми управляемых теплових процессов кристаллизации. Сушествующие технологические процессы вирацивання истодаш направленной кристаллизации, основанные на классических нршшипах ('армирования тепловых полей и управления ими [ 1 - 4 ] , не
могут обеспечить реиение указанно» проблеии, так как обладают
рядом существенных недостатков, важнейшим из. которнх является
нестабильность тепловых характеристик сформированных полей в
процессо кристаллизации { 5 , б ] . £то значительно ограничивает
диапазон практического применения разработанных технологических процессов и перспективу их дальнейшего совершенствования.
В работе преллагается новиР. принцип '.форгшроланмя тепловых полей iipn вирацивании кристаллов истоками направленной
кристаллизации, лозволягл^иГ] создать условия регулируемого теп-г
лового поля в ходе ростового процесса. Принцип сводится к устранении активной теплою И связи иещу нагревателем и контейне»
ром с расплавом пине фронта изотерхш кристаллизации, вносяиеП
значительное возмущение теплового поля в-.'ходе "перемещения, контейнера. Показано, что только при этих условиях мокет . бмть
создана в изотермической объеме жестко фиксированная зона роста кристаллов с зздашшм осевым градиентом температур, .оТ.оргдтровлно наир^илениз теплоотьода от граншш раздела "роснлаи- .
-.-кристалл" вдоль оси растущего кристалла и.соотйетстренно, . ••.
стайяльныи плоский фронт изотерш кристаллизации»
.•
Гасоиптрипаотся нриеш, обеспечиващие выполнение этого
npsimuma на приктике, и приводятся примеры их. осуществления
пуииените.чыю к кк-ра^иианив крупногабаритних кристаллов щелочных к щсдочноаомельшх фторидов (фтористого лития, фторис- ./
тего кальния и фтористого бария). Использование предложенных
приемов позволяет создать весьма комшктиие кристаллизационные
исчи, о(5есиечииавцие получение кристаллов значительных раэые-

if
-;.;,«

Ь. •:••.;.-.;•

.....

•' . -•••: • - 1 6 6 -

ров и высокого качества:, с улучшенной микроструктурой, повышенной оптической однородностью и неэначительними внутренние
напряжениями.'
.
Обсуждаются результаты экспериментов, выполненных на у с таноиках такого типа. :
•

.. ' Л И Т Е Р Л.Т У Р А

- • .

1. f. $ic£cA, ^СНаШСорга^в.
61, 299-314, 1925г.
2. D.S- SioMa/^Ocr. Z/o/Opti/coC Scc.o/Jmr.y}( g f 731,
3. П.В.Степлнов, М.А.Васильева. Сб. Рост монокристаллов All
СОСРт.З, 223, I9G3r. .
'
.
4. i? у. /cr>es, JC. K fcf>esf /P. W. Ste^nser*•
«f-qffihys- ол& Cfcm. Sc^ic/s Stfo/tSl, 57, I967r.

i):

5.' Р.Лодиэ; Р.Паркер. Рост монокристаллов, "Мир", U., 176,
1974г.
б. Н.И.Гельперин, Г.А,Носов. Основы техники кристаллизации
расплавов. "Химия", Ы , 80, 1975г.

г
- 167 • ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ
БИРШАТА ЛАНТАНА
В.Н.Матросов,М.И.Тимошочкш1,Е.Г.Цветков,С.Э.Саркисов,
• . А.Л.Каминский
Институт геологии и геофизики СО АН СССР,г.Новосибирск,
Физический институт и Институт кристаллографии АН СССР,
. г.Москва.
.
.

Оптимизированы условия выращивалил из расплава (погод Чохральского) [I] кристаллов бериллата лантана /«а2Во2О5 как
чистого,так и с примесями редкоземельных активаторов.Исследование процесса кристаллизации показало,что возможно получение
оптически совершенных монокристаллов £»&2Во2°5 Достаточно
крупных размеров из отехиометрического расплава ^аоОг.гВ
при использовании If тиглей,Оптимальный родии выращивания
кристаллов l^BeuOc по нашим данным следующий:скорость витягнвништ *• (1,5-2) мм/ч и скорость вращоиия -«30. об/мин при
температура расплава я1400°С. Изучены условия де^октоооразования в зависимости от «агориала контоилира и газовой среды в
кристаллизационной каморе.Оародолены коэф^нционты распроделеш?я активатора (ионов NdP'^B синтезированных кристаллах.
Полученные кристаллы /»а 2 Во 2 0 5 с концентра1{ией ионов N A 3 +
~5 ат.% были использованы в экспериментах по изучение стимулированного излучения.Подтверждены данные работы [2] по гонарации ионов N d 3 + в кристаллах J^Ik^Og' на линиях основного канала *^з/2~*^^и/2 ( Л г * Ю б 9 8 X с Е п »1,8 дж) и впервые
обнаружен лазерный аффект при 300 К на дополнительном канале

излучения ^^1/2"*

11 с

Епп *2,5 дж).Исслелова-

кие концентрационной серии кристаллов Ьа^ЬврО^- Н & 3 + определило излучагольное время миэни метастабильного состояния
3/2 Р а л н о в ^£55 икс.Измерение других важных3 + спектроскопических характеристик кристаллов LagBogQij- N d (щирины линий
люмииасцвнции.коэ^ициоктов ветвления люмииесдонции и вероятностей спонтанных переходов .^позволило определить поперечные
сечения наиболее интенсивных переходов в зависимости ох ориентации
крис.-аллов,которые при 300 К оказались равными (в ед.
1О" 1 9 см 2 ): б"в«О,5( И С ) и 1,11(1С) для А«10698 А; 6^-0,74
О\С) и 0,55 Ц С) для ^«1098? X ; G > 0 , 3 ( U C ) и.0,4 < Ш

^iCT.^^^^

для Л « 1 ? 5 1 0 А ; G^-0,28 ( Л С ) й 0 , 2 (JLC) для Л=13650 A.
1.yu,K.Voronfco,G.V.KakBimova,V.V.OQllco,A.A.Sobol.B.P.Starikov
and M.I.Tlmoahechlcin, Phye.atat.eol.(a) Д,к41 (1973).
2. R.C. Morris, C. P.Cline.R.F. Begley.M.Dutoit.i?. J.Harget,H. P. JenDon.T.S.La France and R.Webb. Appl.Pbys.Letters,27, 8,444
(1975).

•".{

ii
""'"'£

-• '-X

- 169 ВЫРА1ШАНИЕ МЕТОДп'Л ЧОХРАЛзСКОГО ШЮКГИСТЛМОВ Ш~
ЛЩАТОЗ ЛИТИЯ - ЛЛНТАНОШЭЗ И ?АРИЯ - ЛАПТ /ШОИДОВ
М.В.Ировоторов, Н.А.Грошенко, Т.Я.Трушкова, Т.П.Валанир е в а , А.А.Майер
Московский хшлико-технологический институт игл. Д.И.Менделеева, г.Москва
Методой Чохральекого из расплава впертые получены крупные монокристаллы Ш.п|.>|4<|а(МсОДьгДб
Ln. - La f Qd , х = '
Мо0
« 0 4 I , В<ип. я ( <Л , где In - Nd.Stn ,Ku ,Gd ,Tb и
B(lCr(L| gj Nap pj (МоО*,)^ •

Процесс выращивания исследовали,варьируя скорость внтягивания v = 0,5 • 14 мм/ч, скорость вращения иг = 12,5 * 100
об/мин, число перекристаллизации шихты методом Чохральского
t\ = 0 , I , 2, среднюю скорость охлаждения кристалла после
роста до кошатнсйтемператури € = 5 *• 170 град/ч, величину
максимального / в поперечном к оси роста сечении/ радиуса
кристалла г = 3* 15 ш , длину кристалла ( ••= 5 • 70 ьгл и конструквдонные особенности ростовой печи.
Оптическое качество кристаллов оценивали по показателю
экстинкции за счет светорассеяния на какродефектах % .
Величина % молибдатов лития - лантаноидов представляет
собой сумпу вкладов четнрех видов дефектов: "X. = х ( +У^+
+ X j + *.Cf ( L/ .

х , - вклад за счет макровключений продуктов диссоциация
вещества кристалла. Он тем больше /меньше/, чем больше /кеньше/ теглпература и время негрева гфисталяа, т . е . че?л меньше
/ больше / б
, меньше / 'Зольше / v к больше / меньше /
t
. Пргшеденную связь меаду величинами X , б t V и £
можно записать символически с по;лоь'1ыо выражения связк:
Xfivt
/2/* В записи выражения СВЯУИ величины с "чертой"имеют знак пзмеиенкя противоположный знаку изменения величины
без "черты".
1Ц - Б1слад за счет макровклпчений продуктов дкссощгашш .
вещества расплава. Он определяется следующ* заражением

I
ИЛ

I)
jM
|
|;
|
%:
|
|.
|:
|:
|
|

- 170 связи; XjVumf / 3 / .
Xj - вклад за счет макровключений инородних примесей.
Он определяется: %^шЪ. /\/, Инородные примеси вносятся
вместе с исходной /до перекристаллизации / шихтой.
"i-if - Вклад за счет трещин. Причины образования трещин:
а/ терлтаческие напряжения при охлаадэнки, т.е.**^»* / 5 / ;
б/ в-гсокая анизотропия теплового расширения а = 1,23 *
З.оО; <#., уменьшается с увеличением концентрации неодима X ,
поэтому xjx / 6 / ; в/ достаточно совершенная спайность крисгаллов, которая связана с концентрацией инородных примесей,
так что ХЧХ3 / 7 / . Из /4/ и / 7 / получаем X<,vum / 3 / . Из
/5/,/6/ и / 3 / получаем общее выражение для вклада трещин:

!«

%j,yum<5 гЗс / О / .

|
f
|
i
|
I
|
|
|
р
|
f
5
|
|
f
I
i
§
%

Ио / I / следует: Х9С,-ха73Х4,/6/. Из /2/ + /4/, /9/ следуeT:Xvvurura7i<®?rx . Т . Е . ДЛТ заданных t o ,г*в иос<,существуют оптш-иальние величины v0 ,^.,r>»# и бо , при которых х
минктвальиа. Напртагер, у-ганоулено, что при to = 30 глм, w =
= 10 да, X = 0,02 - V,,--- 1,5 хм/ч, w e - 100 об/мин, 6„ =
= 170 грац/ч, п о = I .
Тюгззателъ х монокрлста«гяов молибдата бария - самария
представляет собой сумлу вкладов двух ввдов дефектов:% =
= % ч + % 5 / 1 0 / . TpeiiiHKi; /вюьтч ОС^/ образуются вследствие
значительной аякзотролиа тегуювого расширения Апих. = 1,74/
и совершенной спайности:-xvumGг
/ I I / . Вклад У-s вызван
включениями пузырей, и разветвленних древообразных полю:
яанадоз диаглетром 0,2 * 72,0 мкм, которые образуются при
выделении кислорода вследствие частичного восстановления
Зйг 3 4 -— S m 8 4 при кристаллизации. Вел1Пина'Х.5 определяется
парц.иглъним давлением кислорода P:XS"P /12/. Из /10/ /12/ следует, что ХУисгЛбгР .
У остальтшх монокристаллов молибдатов бат^ш - лантаноидов % = X*,. Причины образования трещин те же, что в
случае молибдата бария - самария. Т . Е .

А
i:|t

Щ
Й
^1
®
§§
Щ

ссзззкзйав!^

- 171 .
ПОЛУЧЕНИЕ МОНСКРЖТАМОВ СПОСОГШ ЕЭР1Ш1Я С ИСГКЖЮВАНьЕМ
устояипнх. РВЗИОВ КВЮТЛШЗАЦИИ.
Г.И. Романова, Ь.А. Татарченко, Н.П. "IVixoHona.

Одним из принципов, на основании которого возможно качественно характеризовать пригодность режимов роста для получения совершенных кристаллов по.способу Рернейяя, может слу.яить обеспечение
устойчивости процесса кристаллизации. Обсуадается способ реализации этого принципа, не треоующифримэнении количественных характеристик параметров процесса. Достаточно знания традиционных технологических параметров роста - расход газов и положение цлзонта
кристаллизации относительно сопла горелки.
В способе Вернсйля система кристалл-расплав и"оет в перрон
приближении две степени свободы, т . к . здесь произвольно монет меняться положение фронта кристаллизации ( Л ) и поперечный размер
кристалла \R.). Анализ устойчивости тако/i системы, проведенный не
основании соответствующих уравнений Ляпунопа [l,Z~] для h v. R.
как функций возмущения показывает, ЧТУ с-та гзаяисиыости достаточно
получить Б линейном приближении. Решение уравнений позволяет- найти ныражение , определяющее устойчивость кристаллизации в способе
Лернсйля. Показано, что общим условием устойчивости кристаллизации
является умекьшэние диаметра кристалла при опускании фронта кристаллизации в n&i.f я увеличение его при подъёме фронт?, т.о.—тт^О.
Для реализации усвовия устойчивости проводится KuGop технологических режимов путем исследования i « при выращивания серии б;,ль
длиной до 20мм в различных точках факела и определения зависимости диаметра кристалла от положения фронта кристаллизации. Рассматривался диапазон расходов газов для трехходовой горелки с распределением газов по каналам О-С-Н пфоотношениям H o i G g ^ ^ G f S ^ h l ,
д 0о= 0-,..- 0п„ « - 2С0л/чаг, Здесь Но, 0 о * , 0 OlI » О.>„ - расхода
водорода, суммарного кислорода, кислорода по центральному и кольцевому каналам горелки соответственно. Устойчивый режим выращивания обеспечивается, например,, при создании преимущества расхода
кислорода по центральному каналу горелки при Д &> = +Г60л/час.
(рис. I, кривая 3^; неустойчивый резким реализуется нри д 0 2 =
= - 150л/час ( кривая 2 ) ; проме?фточнУй - при А Ор = 0 (кривая!).

Изменение соотношения расходов родорода и кислорода не нарушает
устойчивости процесса кристаллизации при шбраннойдОр.
йсследопание кристаллов, выращенных на устойчивых и неустойчивых
режимах, показало весьма существенное прешедестро першх по сохранению диаметра кристалла и картины оптической однородности по
длине кристалла, отсутствию огранки при любых ориентацию; оптической оси относительно оси роста,
обеспечению воспроизводимости качестпа кристалла от шраиртвания к
диаметвира1диванию.
ра кристалла от положения фронта кристаллизации.
Л и т е р а т у р а :
1. A.A. Андроник, Л.А. Витт, C.i>. Хайкин. Тьория колебаний,
•1изматгю ПбОг. стр. 306.
2. В. Л. Татарченю, Е.Л. 1ренер. Изв. AfiCGCP с е р . Физическая
т. 40, № ?, 1976г. стр. 1 1 % .

'.•).

- 173 ИССЛЕДОВАНИЕ ДШЕНИЯ • РАСПЛАВА ПРИ HIFA! ГГСАНЯ!
. «ГШОНРМСТЛЛДОВ ПО МКТОДУ ЧОХРАЛЬСлШХЗ.
И.А.Ремизов, И.В.Старишова.-Щёлкия Ю.Ф.
1
, Москва.
Приводятся результаты моделирования на ЭК." "ЕЭСМ-G" скоростных полей расплава при вырагсиьанйи монокристаллов по Чохральскому. Сястел5а урввнеш;?. /1-5/, опясывающта вынужденное
движение жидкости в* цилиндрических координатах л , в к 2 ,

«ff4ft
w&>
J

fVv

~< -<fr-ft

/4/
/5/

при граничных условиях:
I/ на границе раздела (Таз /кристалл-расплав/
2/ на свободной поверхности расплаг^а

U = O, ^Удг*°ч W e О, to «О,

3/ на бозссвой поверхности тигля
4/ но дне тигля
U

I
I

О;

5/ на оси расплава
U-0,
V*O
b
гдв*К'- функция тока; cj - напряженность вахря;--ы , \/ ,wcoстапллшие скорости гюЛ.ЭиН соответственно;'? - коэ&^кгтиент
кинокатической ттзкост;г; р - ачотность материала расялага; a)j,
u)c- узловые скорости вращения крпстгила и ткгля соответственно, рошачасА 'нюлонно методом яоследопательнь'Х. смещений f l j .
Сопоставление напученных результатом с даинтаи работа. [2] •
для р!дзл1)чгнх po.]((:ivB коделарования /число России ЙО-1,2,4,-2/
покааввает хорошая оовпадокке по безрмзмо.рнкм состазляижй! ' .. ••
сиорости Ц - , V , , W . . .
.. •. •.•
' .•
'-,. •'.:'•

a««m«*^^

- 174 -

I
I
f'i

a/
" '
6/
Рис. I а/ распределение функции тока и б/ осевой составляющей скорости .по глубине расплава(R»V, Ro*1/, р»5500[нсекг/н%

Проводится анализ потоков в расплаве при различной вязкости. Из рис. 1,а видно, что в исследуемом диапазоне существуют
две области расплава / Очг^-i "л г?1/, каадая из которых характеризуется наличием устойчивого скоростного потока /*Р< 0 и
У > 0 соответственно/. С увеличением вязкости моделирующей жидкости наблюдается выравнивание интенсивностей скоростных потокоз, вызванных вращением кристалла /У< 0/ и тигля /Y>0/.
При ут^еньшеняи вязкости до значешш 0,6*10" ы /сек и ниже /си. рис. 1,б/ осевая составляющая скоростного потока становится отрицательной, что свидетельствует о расширении Е О С Х О д.-:.!его потока в радиальном направлении. Таким образом, угленьшение вязкости приводат к увеличешго вклада вращения кристалла
в форгетроваше скоростного поля в подкристальной области, не
изменяя картину потоков в других областях расплава.
Приводится оценка полученных результатов по отношению к
эксперкментальнш данным,, опубликованным в [з] , для случая
вращения одного кристалла.
Литература.
-.
1. Госмен А.Д., Пан В.М., Ранчел А.К., Сполдинг Д.Б.,
Вольфитейн М. Численные, методы исследования течений вязкой
жидкости. Мир., М., 1972, стр. 323 с илл.

2. Ko&ayashL Л/., ArLzumiT. ComputbLionol Qnau/sts o|t/ie
ibia In acrudhii. Л. of Oysta£ Srourtfi 30,4975,177-464.

3..' Конаков Ю.П., Третьяков Г Д . Экспершлентальное исследование скоростного поля расплава при вытягивании монокристаллов. Труды ИШТа, вып..254, Транспорт, 1967, стр. I&-24.

- IV5 ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ СЕЛЕНИДА ЦКНКА ИЗ РАСПЛАВА.
Савченко И.Б., Фадеев А.В.
Институт физики твердого тела АН СССР, Черноголовка
Кристаллы &» Se диаметром 40*60 ни и длиной до 200 им
выращивались из расплава по методу Бриджкена под давленной
инертного газа 10-20 атм [i] при различных технологических
параметрах (табл.1).
Табл.1. Технологические параметры процессов
. .
выращивания кристаллов.
Диаметр Скорость
кристалла выращиваMU
ния,
мм/чг.с

Осевой градиент
на фронте кристаллизации,
град/см

Радиальный
градиент
на фронте
кристаллизации,
град/сы

Величина •
перегрева
центральной
части расплава, °С

•« 0

2-20

10-40

10-20

10 - 100

2-Ю

50 - 100

30-80

10-50

Величина осевых и радиальных температурных градиентов и степень перегрева расплава определялась термопарами ВР-5/20,
помещенными внутрь тигля. Использовались графитовые нагреватели сопротивления с отношением длины нагревателя к диаметру
кристалла 1,5-31 Было исследовано влияние технологических
параметров на стехиометрию, оптическое пропускание в ИК-облас•ги (10,6 мкм) и механические свойства кристаллов 3* Se- >
Результаты экспериментов показали, что колебания состава
исходной шихты по содержанию цинка от 44,5 до 46,2 ъво.%
(стохиометричное содержание 45,29 вес.£) ке привод»! к колебангяи состава кристаллов, выращенных в одинаковых условиях.
Установлено, что кристаллы, получаемые в условиях значительного
церзгрева расплава (диаметр 60 мм), обедняется цинком до
содержаний 44,6 <• 44,8 вес.%. Это в совокупности с крутыми
температурными градиентами приводит к увеличению количества
мелких блоков, но границам которых захватывается большое холи-

•А

1,
•л

- 176 чество газовых включений и не позволяет получить материал с
показателей поглощения менее Q,OI см"'. Для кристаллов диаметром 40 мм отклонение от стехиометрии незначительное: содержание цинка составляет 45,20 - 45,25 вес.^, при точности определения ± 0,02 вес.%. При оптимальных условиях , .таких как:
скорость выращивания 5-7 им/час, осевые и радиальные градиенты 20-20 град/cu и 10 град/см, величина перегрева центра
расплава 15-20°С и отношение длины нагревателя к диаметру
кристалла-~2, были получены кристаллы Unit диаметром 40 мм,
имеющие показатель поглощения менее 0,005 см"'. Снижение ско~
ростеЯ выращивания до 2-3 мц/час приводит к улучшению очистки
и практически полному удалению газовых включений. Однако эксперименты показали резкое возрастание радиальных градиентов
ниже фронта кристаллизации, что приводило.» появлению больших
внутренних напряжения и растрескивании кристаллов. Вырацивание 2*> Se- нз скоростях более 8 ми/час приводит к увеличению
количества газовых включений, захватываемых растущим кристалл
лом, появлению нелких блоков,а также к ухудшению с'а^яейА' ;
очистки кристаллов от примесей вследствие приближения значений эффективных козффициентоз-распределения к I.
Механические свойства кристаллов селенида цинка были исследованы методом чвтырехточечного изгиба. Были исследованы кристаллы, полученные в оптимальных условиях и кристаллы, полученные на скоростях выращивания 2-3 ми/час. Предел прочности
кристаллов примерно одинаков к составляет 4 ± 0,5 кг/мм .
Кристаллы, полученные в сг.тииалъных условиях, значительно более пластичны, чей полученные на низких скоростях выращивания,
так, при комнатной температуре пластическая деформация перед
разрушением у таких кристаллов составляет 1-4%. С повышением
температуры до 280°С пластичность кристаллов возрастает, причем происходит улрочёние кристаллов, достигающее IQOJS.
Была также изучена возможность выращивания кристаллов <
по методу Чохральского» однако наличие фазового перехода
вблизи точки кристаллизации и взаимодействие расплава с флюсом (B-JQJ) не позволяли получать кристаллы бастигельным методом. ^
I. - Кулаков М.П., Кулзковский В.Д.,
и
Фадеев А.Ъ.
Изв. АН СССР. Наорг. мат." 12
IS67

-177—
КРУЛНОГАБАРИТНЫБ КРИСТАЛЛЫ ФТОВДОВ
КАЛЬЦИЯ И Б А Ш ОПТИЧ2СКОГО КАЧЕСТВА.
В. А.Соколов,Е. А. СимунД.Н.Синев.
г.Ленинград
Крупногабаритные кристаллы фторидов бэрия и кальция
'находят применение в светосильной и высокоразрешающей оптике, в космических и др. исследованиях. Кроме того производство кристаллов в крупных блоках обеспечивает снижение стой-»
мостя единицы веса выращенных кристаллов и расширяет номенклатуру оптических и др. изделий из них.
Методом направленной, кристаллизации расплава / I /
путем вертикального перемещения тигля с плоским дном получены кристаллы фторида бария диаметром до ЧвОии тесои до 60кг
и кристаллы фторида кальция диаметром до бООш весом до100
кг ( с и . рис.1 ) .
Для выращивания и отжига кристаллов диаметром до 460мм
использовано устройство с одним трубчатый нагревателем при
выполнении требования отношения длины яагрззателя к его .диаметру не менее 2-х.
.
Условия для получения кристаллов диаметром до бООам
создавались в устройстве с четырьмя зоиаш нагрева.
Качество кристаллов оценивалось по светорассеянию,
блочности,наличию пузырей,прозрачности,остаточном;/ двулуче.!праломлешю и оптической однородности."
Использованный метод кристаллизации обеспечивает получение кристаллов- практически баз пузыре!! с незначительный
светорассеянием в случае BaPg « без светорасеяпия в случле
2

Бпочпость кристаллов колеблется в широких пределах :
от моноблока до 40 «• 60мм блоков в заготовке т. зависизлести
от условий кристаллизации. .
.
• . Двулучепреломление в кристаллах Лторидов кальция и
бария диаметром до 460 - бООам. обуслорлеиное остаточными
после отжига напряжениями, пе преБыаает 20 ь ЧОии на с а н тяметр толщини.
.
••'-.:•
.

• - 178 -

Кристаллы ииеют высокую оптическую однородность : на
рис.2 представлены интер^ерограммы оброзцов CaPg 9 150им,
здгрезздших из кристалла 0 460мм. Максимальная деформация
волнового фронта не превышает 0,5Х #что соответствует
изменению показателя преломления не более чей на 1.10"^ .
Выращенные кристаллы, характеризуется высокой оптической прозрачностью фторида кальция в диапазоне 0,12 «-I0
ыкм, фторида бария в диапазоне 0,14 * 14 мкм. Пояичение
полос поглощения з ультрафиолетовой области спектра обусловлено качеством сырья и отклонениями в технологическом

ЛИТЕРАТУРА
l;$tock&me*2. JOpt

Soc.Jmez.

39. .^,731,1949

- 179 ШРАЩЦВАНИЗ МОНОКРИСТАЛЛОВ
КАЛЬЦИи-ГМЛаЙ-ГЕРЫАЯЯЁВОГО ГРАНАТА.
П.П.Сырников, И.С.Баран.
Физико-Технический институт им.А.Ф.Иоф^в АН СССР,Ленинград
Для получения эпитаксиальных пленок граната с цилиндрическими магнитными доменааи в качестве подложек используется
обычно гранат состава Gcfj GQ.$ ОЦ (ГГГ) .Однако высокая
температура плавления (17'кЭ °С) и использование иридиевого
тигяя усложняет технологию выращивания ГГГ.
Нами была разработана технология приготовления шихты в
выращены монокристаллы граната С&з
6&л6ец0и%который
также может быть использован в качестве* подложки.Указанный
гранат плавится при температуре 1380 °С,что позведнет использовать платиновый тигель.
Сообщаются некоторые техиолознческие слог,:мостй,вопнйка»-'
щив при синтезе кристаллов.
Исследовалось влияние скорости вытягивания и атмосферы
на качество кристаллов.
Кристаллы былл получены по методу Чохральокого на установке "Дон ец~1 ч *

- 180 •ИЗИКОХИНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА
ЦОШЖРИСТАЛЛОВ Caln/ttOb ЗОННОЙ ПЛАВКОЙ
ЮЛиУдалов.З.С.Аппеи.В.Б.Лаэукин
Институт химик силикатов АН СССР«Ленинград.
Двойные алюминаты редкоземельных элементов со структурой
F+ ( СаЬлМОц «где LH • У,1л* 1ч ) представляют интерес в качестве матриц оптических квантовых генераторов.
Структура ColnAtOi, является производной от пероаокитовой
и отличается: те м, что L* окружйн 9 ионами киолорода^и.
Температура конгру-эктного плавления изменяется ох 174О°с
( З Д а О Д ) до I8I0°C ( CuYAtOj ) . Твердость по Uoooy 6(U.Y«o % )
Коэффициент термического расипреиия в интервале от 20 до 1200°
составляет по оси ««6'ICT 6 I/OQ, no оси o ^ I I . I O " 6 I/o c ((*V*<\)
Крвсталлы tain At Oi, была внращенн методом эжехтрэнояучв'вой войной планки в вакуум» IGT5 мм рт. ст.' В процессе роота
исходше стерми ограншвтоя, кааравленне самопроиаиольного
роста - ось четвёртого порядка о .
.
*,
Poor монокриотаххов методом пяаваоцей зона в вакууме сопровахдаетоя физикохимичвокммм процессами на' фазовых границах,
которые усложняют выбор оптимальных техяохогичеоких параметров
выращивания. Ранее[21 нами было показано, что при вирициваими
монокристаллов алюмикатов кальция прокоходит ииконгруоктное
иопареаие окиси кальция я оттеоненио At1* о координационным

числом (кип) б.

;

Роль таких процессов при кристаллизации двойных окислов
мы рассмотрим на примере CfNdAtO^
• Иа расплава ооотава
CbNtlAtOj
ок-ислы иопиряются имконгруэнуно, РаочЬ'т по уравнений Лпигмпра даст для укоса маооы величину 25*б«|(Г^ с/с*»

- 181 (зона высотой 5 я диакетрои 4 ми.). Эти данные хорошо совпадают с эксперииентальныыи результатами по взвешиванию исходных
штабиков и ионокристаллов.Соотношение потерь ШгС^:£л0 составляет 2 5 , 5 : 1 (по весу).
Методой рационального планирования экспериментов по спосо-

бу ортогональных латинских квадратов £31 найдена функция отклика (содержание фазы ЬаЫсИЙЩ в слитке) для основных факторов
эксперимента (си. таблицу):

факторы

У-мм/час

ftaij -pnpns
4

утювчи

интервал

68,94

69,14

69,34

69,54

69,74

. 0 , 2 вео#

13,95

14,05

14,15'

14,25

14,35

С,I вес/5

20ам/чао
41

Данные,полученные с пешовдо гакроаондового рентгекоспектрального анализатора КАМЕБАКС^подтверждают, что фронтом кристаллизации оттесняется больше Шл0$

и №£0±

, чей ото требуется

длп компенсации потерь на попаренив.,Вклад в изменение хиии-чвокого ооотава раоплака процеоса ишеонгруэнтиого испарзния и о х тооненип ионов о к.ч.,отличными от состояния в кристалле,возрастает по мере увеличения отношения ~* ( 5 -площадь фазовой границы, w - объЗм.раоплаоа)»
Ллторатура»
. P. Qucl&byf, A.Pawdi. fC.$ouSettt

.
О.U Р&п^ P.

e. Soe, СА.'л», Голеe,Wc>,3404-3**0,
DJI М.М,11р1>ич>дън1(оно»,Г,И.Твд{1>фивтодвк« раиионаяыюго планирова
мин акоий^Шйитав.М.,1:,ША,1*>?0,

- 182 ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ФОСФИДА
ЩЦ1Я МЕТОДОВ ЧОХРАЛЫЖОГО
В.А.Федоров, В.В.Селин, В.А.Аитоноз

Представлены р^зудьт^ц исследований по синтезу и выращиванию монокристаллов фос^ща индия. Синтез поликристаллического фосфида индия осуществлен в квазигерметячной ампуле на
установке с двухэонным резистцвным нагревом путем взаимодействия паров фосфора с расплавом индия.
Монокристаллы фосфида индия выращивались из стехиометрического расплава, герме^й31фованного слоем флюса. Выращивание производилось на установке высокого давления с резистивн ш нагревом. В качестве флюса использовался борный ангидрид
квалификации "ОСЧ". Тепловой узел установки был рассчитан на
плавление загрузок поликристаллического фосфида нндия весом
700 г и борного ангидрида весом Н О г. Указанное количество '
. бораого шпиздрида обеспечивало получение герметизирующего
слоя высотой 10+12 ш . Выращивание монокристаллов производилось и,а кварцевых тиглей дишйетром 90 ым на затравку с ориентациеД /П1/В. Скорость вытягивания составляла 20+35 ьвд/час,
скорость вращения затравки - 8+10 об/мин, скорость вращения
тигля - 2+4 об/мин.
Процесс как синтеза, так и выращивания проводился в среде аргона при давлении 40+50 ати.
Получены монокристаллы фосфида нвдия диаметром до 40 мм.
Нелегированные монокристаллы имели концентрацию электронов I . I 0 + I . I 0 C M ~ и подвижность 2500-4000 с^'В.С.
Монокристаллы, легированные оловом и теллуром, имели концентрацию электронов §ЛСг -I.ICT^CM"^ И подаинность 15002500 см^/В.С.
Плотность дислокаций в монокристаллах фосфида индия сое- .
тавляла <1+5).104см"2.
I6

- 183 Исследовано содержание основных приыеоей в поликристаллическом и монокристаллическом фосфиде индия. Показано, что основное влияние на чистоту получаемых монокристаллов оказывают
исходный индий и фосфор.
Изучены особенности роста монокристаллов фосфида индия.
Основными видами дефектов, нарушающими монокристаллическую
структуру, являются двойники, зароздащиеся на плоскостях
Д11/В, и поверхностные включения второй фазы. Предлагается
возможный механизм образования двошкков в монокристаллах
фосфвда индия при выращивании методом Чохразьсяого л даются
рекомендации по уменьшению вероятности двойниковащщ.
Исследовано влияние гфшйесе2 tia усто15чшзость монокрксталлвческого роста и показшю, что появление поверхностных включений связано с наличием в расплаве значительных концентраций
примесей некоторых элементов, в частности галлия, аллжиния,
С использованием радиоактивационного метода анализа опред&гены э$фа!Ж5вние коэффгцией¥ы раенрёделония теллура и олова при выращивании монокристаллов фосфвда ицщш, которые сост&вили для теллура 1,1.10**, для олоза 1,5Л0~ 2 .
г', ,

_ • - 1 8 * *•

СИНТЕЗ ыОИОКРИСТШОВ В СИСЕИБ CaO-AIgOg
Т.Ю.Чемекова
Институт химии силикатов АН СССР, Ленинград
Соединения системы CaO-AIoOr. являются перспективными материалами с точки зрения использования их в качестве матриц 010?
и фотол:отащо(Т/ороз.
В данной системе существуют четыре конгруэнтно плавящихся
соединения: Са^А^Одз» CSgAlg0j 4 , СаА1 2 0 4 , СаЛ1 4 0 ? ; все эта
соединения получонн в виде ."онокристаллов методом Чохральского
в вакууме 10~* мм рт. ст. с использованием грагитового ткгля.
Соединение ^ а Т2^14^33 ш е е т очень большую скорость кристаллизации, что позволяет использовать высокую скорость вытягашакия
из расплава до 66 мм/час . Дяя образования Ca^AIr/O^o необходим кислород и это соединение способно адсорбировать его аз
любой кислородосодержащей атмосферы.
Монокристаллы Ca^AIgOj^ мо;мо получить только после длительной вцдержки расплава в графитовом тягле, т . е . синтез этого соединения возможен при парциальном давлении
кислорода
10-Б0 . 10-40
а т м >
При выращивании г.?онокристаллов алюминатов кальция наблюдается сегрегагхля в качестве принеси соседних соединений, причём
количество и характер выделения второй (Тазы зависит от скорости вырщцавския. Если скорость выращивания не превышает некоего критического' значения Zr.,CT , определяемого коэсТ»!"ицяентом
диффузии в жидкой фазе и критическим градиентом переохлаэдекия, происходит волнообразное распределение
прикеси, при
больших скоростях начинается дендритная кристаллизация Д
Ca
AI
СаА1204 Ь к р = S ш/час,
I2 I4°33
ко = 2 5

ко

к р

для CaAI^Cj, j . " = I I мк^час. На основании теории концентрационного переохлаждения Hsivni определены: коэффициент дийс^узии
в жидкой фазе S) - 2 • К Г ^ с ^ / с е к и критический градиент переохлаяиения^ при котором начинается сброс примеси 'Собразование
концентрационной волны,), . ytadHciit - 10 °0/сю.
В процессе изучения условий роста соединения CaAIgO^ бнло
выяснено, что качественные монокристаллы можно получать лишь
при скорости выращивания не визе 4 мм/час с обязательным вращением кристалла 30-60 об/мин; направление самопроизвольного .

- 185 роста CaAIgO^ - [001]. Активированный Su.tOb моноалюшшат
кальция становится фотолюминофором, причём люминесцентные
свойства его находятся в прямой зависимости от фазового состава кристалла. С увеличением количества и процентного содержания фаз в образце интенсивность люминесценции возрастает.Таг
ким образом, ионы &и * , ответственные за люминесценцию, локализуются на грачицах зёрен а
блоков.
При выращивании диалюш^-ната кальция СаА1 4 0 7 наблвдается сильное растрескивание монокристаллов, что сдязано с изменением знака коэффициента линейного расширения
-тги 1Ю0°С рис. I . Коэффициент линейного расширения
оси 5: и интервале
206

/° в

зоо 600 900 то
Рис. I. Изменение параметров влекёнтарной
)п при нагревании.

зуя siq^aH цаливдрической
риала тигля.

1100 - 1400°С
-I7«I0"6.I/°C;
вдоль
\:aLu а 7.ю~ 6 1/°с,
вдоль оси с: о4с= -O.9-IO"6
Получить монокр1:с?аолй
без прлмеси удалось иснол&над тиглем, сделетший из ?,йте-

ш
I:

- 136 СШТБЗ ;.:ОН<КГПС?ШОГ> T:iF.r;iUX РЛСТ1.011В СПСТК.11
{еъ.хСогСау., Ztf0iZ
ПРИ O O t f ^ l i / i c - C r / . ^
К.Л.йуггсгми, С.К.Егоров
LfeCKoacKiJ" ож.фГ9Т1:ческйп институт, г . ^ с к и а
Чтобы

Ы,

мечеть коз;:,о;люоть cbociojinoii ьаркащ:;: состава
пленок м-итепчшх гранатов в поисках состлг,п
С НуГ'ЛШГ.Л! OI!OiiCTiJii;/.K, HUOCJXOJ.III/.

1Ю-

бор пглпрачннх нс1лгнз;тних грянатог,
ПСПОЛЬЗуЮ!П1ХСЯ В KC)4f?CTl--e ПОЛЛОГ.ШК

пр:; эплтакскл с рпзлпчпикл пчи'зметраг.м крпотзчлвческой репсткл. Аы
это]; цели удойно иснользоють тпер-

,'.Ue ](:3CTi-OpU С Об'.' Oil Ci>JQf.'.\

?>••

?;;c.I.Градиент пор-чрешепл в напранЛСШГд! UOCra CJICTCUi

. i

\vj с у.,:е использоваиаимся ранее [IJ
иопо;;. G<J npc;Vif;;."CH» дне jiu.vu;!^
систем! на ocnoi-e I:OHOJJ ^ " ^ •
•
•£u .
Синтез 1;онокрист,->япол трех укяъапта. сястег, ( Re-Gii,&m.€.u
)
OCJT ОСТВЯСЛ J.'OTO.TJ.O'! BCpTillUl-lbHOil

BOM.COlJOpiJOHCTP-O 1ЮП.уЧ0ШН1Х МОИО-

кристг»ллозз кэучело мотода:,21 ролтгслонскоГ тоногрпп::;:1,г!0'м:р1шяUi'ioH:io otmi'iep.T;oi! ;.пп<поск»п1л; п сслснт:;г"ногс тпльлеляя. Of:iioi:i!u;.ji ,!!сн];ект-*!;/.:1 яьляются ГЛ'СЮКПЦЙК о плотностьк- но менве 10""
1/ск и развитая система полос роста.
Распределение замепкш'их ионов С е «< <^'* г ю дшше
буля оценено по дашшм прецизионного измерения п??ра!летра кристаллической рекетш (• АС//6 = 1 0 ^ ) . Обн.эрулена рлзница в зависимости э5х.г)О5стшшого кос4</а"циента распредслеигл 1С i(,} Car a
Z~- or состава для разных способов получения шнокристолда.
Так, например, в кристаллах систем с /fe-Cd
полученных
t
по мето)1,у Чохтяльс1сого, K^^^I
при j&=0,«J5[ll в полученная:
зогшой плавкой iL^jif =1 пры"х=0,15 (рис.1). Найденная зависи-

- 187 ыость позволяет получить ;шд ссставоц, монокристапчи которых иг.:еют разные параметры решетки и не тлеют градиента параметра решетки по длине кристалла.
Литература

I. D. та id Ми J. /U-?'<>*'«

[Л

б ) ПРОФИЛИРОВАННЫЙ КРИСТАЛЛЫ

«£

- 183 ПОЛУЧЕНИЕ ОДНОРОДНЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ
ТВЕРДЫХ РАСТВОЮВ s6 2 Te 3 - i^Te, и
flifTe,-Kf5e,
Н .Х.Абрикосов, Л.Д.Иванова, О.Г .Карпинский,
Т.Е.Свечникова, С.Н.Чижевская
Институт металлургии им.А.АЛ>аикова АН СССР, Москва

I
» • :

&«.-:

Обоуждается вопрос получения однородных пластинчатых монокристаллов твердых растворов 5&гТС} - £i2TCj и
£{ г Те з -bitSt3
методом Чохральского в подпиткой жидкой фазой из
плавающего тигля, который, кроне того, частично защищает поверхность расплава от испарения летучих компонентов и фильтрует раствор от нерастворимых включений.
Конокристалхш выращивали на промышленной установке марки
С-984 в атмосфере гелия особой чистоты. Температура расплава
поддерживалась с точностью 0,1°С Режимы вытягивания подбирались в зависимости от состава твердого раствора а степени датирования. Указанные твердые растворы имеют структуру техрадимита и в связи о особенностью их кристаллической решетки >
анизотропией химической связи иопокриотаалы раотут в форме
пластин, параллельных плоснооти (0001) толщиной 1-4 им и вари ной 8-12 ии. Монокристаллы могут расщепляться на монокриотаядические пластинка толщиной до 80 шсм.
Дифракционные картины, полученные съемкой на отражение в
камера РКВ-86 с двух противоположных плоскостей моиокриогаилов, свидетельствуют об ях совершенстве.
Методами количественного химического анализа, рентгеновского локального микроанализа данных твердых растворов, а
taitie с помощью прецизионного ренатеЕосшр.укгуриого анализа
на ионизационном annapase ДРОН-05 но зависимосги периода решетки и С " от сосгава твердого раствора Bi 2 Te 3 - Ыг№3
показано, что составы монокристаллов остаются постагшньшя £
процессе вытягяваяиа и охвечаюх составу ПОХОДНОЙ ШХХН.
Установлено, чга при легировании ыояскрисхаллов твердого
раствора «S£aTtfj- И.гТе3 путем введения в вихту селена в
элементарном виде ила в виде селегшдов сурьмы или висмута и
теллура, избыточного против стехиометрии,

Л.

189 свойства (концентрация носителей тока, электропроводность, термоэдс) остаются неизменными по длине
нонокристалла, что свидетельствует о равномерности
распределения селена и теллура по мере роста монокристалла (рис.1).
Методами рентгелоструктурного анализа легированных
ыонокристаллов показано,
что таллур ыало растворим
в твердом растворе Зб 2 Те д -Пг%
( < 0 , 5 ai.?s),
растзоришсть селена ^ 6 , 4

tee

afc
SM
..

— S, км Qjima ет rnpabu) e i в Решетке твердого раствора места теллура, йабыйэиенэние концентрации по- точный теллур остается в
оителей тока (д.),терморасплаве. Были подучены
еде ( 8")«электропроводмонокристаллы указанвого
иости ( (5) по длине ыош- твердого раствора,со держащие селениды сурьмы и вискристалла:
мута до 7 мол.^.
о(
Показано,что шкокрио;
таллы
обладают анизотролиД
?
5
с избытком 5 ат.^-Те
ей электрофизичеоких свойств в направлениях ларалрасплаве;
,
лельном и перпендикулярном
о иябытком 5aT.J5l!B расииа- плоскостям спайности (0001).
вв.
факторы анизотропии: твердого раствора
S6aTe3-ВсгТе,
б'и/б'х е 2,5-2,8; Ж „ / Х х = 2,8;
твердого раствора B t a T e 3 - U^St^
бя'

gaggH^^

if"
- 190 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НРИМШЙ НА СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
МЕКДЕЦДРИТШХ JIEHT КРИШИЯ
М.Я.Дашевский, Л.И. Савельева, А.Н.Соловьев, В.И.Иванченко
Л.Н. Колобродов
Институт стали и сплавов, Москва
I . Междендритные ленты крешия формируются из слоя ЖИДКОЙ
фазы, приподнятого над поверхностью расплава и удерживаемого
поверхностными силами в "рамне" из опорных деидритов [lj ,
Поверхностные силы во мвогом определяют геометрию выращиваемой
ленты. В первом, достаточно грубом приближении, может быть показано, что толщина ( t>y) слоя расплава, из которого форми.груется меадендритная лента, а, следовательно, и толщина ыеждендритиой ленты, зависит от следующих величин:

&/s

( I ) , где

" поверхностное'натяжение на границе расдлав~газ;
- ширина слоя расплава (ширина междендритной ленты);
- ускорение свободного падения;
Q
E0Ji - энергия межатомной связи в расплаве;
- кратчайшее межатомное расстояние;
" высота слоя расплава;
у - повзрхлостная плотность атомов в расплаве.
Из ( I ) следует, что, при прочих равных условиях, легирова
«ив расплава поверхностноаитивныш добавками должно влиять на
геометрию ыеадеидритяых лент, в частности, приводить в уменьшению толщины выращивавши ленты. Установлено [ 2 J , что фосфор является поверхностиоадтивной добавкой в кремнии. Праведеиы эясиериментальные данные по изучеввю процессов Быращ*1ваиия ыеадепдритных лент иреьшяя из расплавов,
в широком диапазоне концентраций (JG 6 -4,10*'° с м " 3 ) .
Результаты етнх исследований в обшх чертах подтвердили предположение о характере влпяшш поверхностноактивынх добавок на
геометрию междендритных леяг.
Процесс роста опорных дендрлтов
влияет »а рс

- 191 меж дендритной ленты. Прлирдени дапние о наследий ж»:и длиЛниковой структуры затравочного пристала;:, онорними ;U;JI..'U^-TCJM,I И
междендритпой лентой и о влиянии легиьошшия распдпи» на и тот
процесс.
3 . Приведено сведения о структурном соьерысгютьо моздсндритных лент кремния. Исследованы как малодмсюкачиошшг лента
[4] , так и / щтн со значительной п'г)тмооты.' днслсжациЯ.
Распзэеделение дефектов в мездеьдритяих лентах ООНООГОРЛОНО С
характером полей напряжений, которые |.пгут нозникать в
Литература
S U.

J.U 'j. of

1971, П 8 , J:6, p.952-957.
2. Дашевсиий М.Л. "Ьираьиизание лз расплавов крнстглло!»
полупроводнивоь с эаданними съоиствп;.!;!11. Инд. ЬШСиС,
1971.
3 . Дашевский М.Я. "Исследование дендритной криот^ллизацки
алма зо подо б них п.аз". В с б . "£У Исеотти,ь совеыание по
росту криоталлив". (Цлхкядло;), Лрмяискал СОТ, Крован,
1972), из-во ЛИ Армянской ССР, ТЛ2.
4. Дашевский tJ.il., Исаакян В.А., Сааельевн Л.И.

K>ugta££- and

Jke&rUA . 1915, vo, nit,

PU5-4J6

- 192 О ВЫРАЩИВАНИЙ ВОЛОКОН САПФИРА ИЗ РАСПЛАВА
МЕТОДОМ МНОГОКАШШЯИЮГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ
Л.Н.Дмитрук,

В.И.Шелюбский

Исследован процесс одновременного выращивания 15-20 волокон сапфира из пленки расплава на поверхности капиллярных
формообраэователей. Волокна выращивали в печи сопротивления
в атмосфере аргона из вольфрамовых капилляров, помещенных в
вольфрамовую лодочку с расплавом.
При выращивании нескольких волокон необходимо обеспечить
одновременное затравление волокон во всех формообразозатвлях
и стабильный рост всех волокон. Опробованы два способа затравления: на пучок тонких (20-30 мкм) молибденовых проволок,
при котором отдельные проволоки из пучка случайно попадают
в отверстия капилляров и на монокристалляческуо сапфировую
затревку. Первый способ пря большой плотности упаковки проволок в пучке обеспечивает практически 100^-ое эатравлешш волокон. В этом случее наиболее вероятно зарождение и рост волокон с углом между осью роста и оптической осью 60° (частота появления 80^). Второй способ технически сложней, так как
поверхность монокристаллической затравки должна коснуться я
оплавиться на поверхности всех капилляров, что предполагает
весьма точную центровку затравки по отношению к формообразователям. Подобным способом выращены волокна с заданной кристаллографической ориентацией с осью роста перпендикулярной к
плоскости пинакоида и призмы. Во всех случаях ориентация оси
роста ЕОЛОКОН не изменялась на длине 2-3 м.
Устойчивый рост волокон имеет место в определенной области температур и скоростей вытягивания. Определяя температуры
и скорости вытягивания, при которых происходит отрыв или прирастание волокон к поверхности капилляров, установлены облао»
ти стабильного роста волокон из капилляров с диаметром площадки 0,2 - 0,5 мм и соотношением общей площади к площади отверстия 10:1 - 2:1. Области устойчивого роста существенно раз-личают'ся для капилляров с различными геометрическими размераic*. Для одновременного выращивания нескольких волокон необхо-

SKI
- 193

димо, чтобы температура и скорость вытягивания волокон находилась в области стабильного роста всех капилляров. Установленная корреляция между геометрлческш/и размерами капилляров
и областями их стабильного роста позволяет предсказать предельно допустимую скорость вытягивания ьолокон при известных
очнтшиях колебаний геометрических размеров и темл^атуры отдел bhi * капилляров.

Iff-

•'А

У'

ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ
РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ СПОСОБОМ СТЕПАНОВА
; Л.П.Егоров,Л.М.Звтзгловски^Б.Б.Пелы^П.М.Чайкин •
Всесоюзный научно-исследовательский институт электротермического оборудования, Мооива
Получение непосредственно в процессе выращивания монокристаллов, имеющих наиболее удобную для их использования форму,
представляет большой практический интерес.
Нами изучены некоторые особенности формообразования способом Степанова монокристаллов германия,кремния,арсенида
галлия и сапфира (работа по арсениду галлия выполнена авторами совместно с М.Г.Мильвидским и его сотрудниками).Использованы различные схемы процессов кристаллизации (puc.I).
Выращивались монокристаллы в виде пластин,лент,труб,стержнзй
круглого,квадратного сечений и др.(рис.2).

Рис,

Схе/чы процессов &6/раи/с/£сг~

sfoo eepna/wJi fojj xpe/trtuj) (§)
/yi/oto eas}s>uJ) fS) и сапфира

f - хрис/полл;
3 cS

e - ^oo/y/n л
&
6-

арсеfej.

- 195 -

Значительная часть полученных кристаллов испытана с положительными результатами в различных приборах и устройствах,
в частности германий- в диодах и триодах,кремли;)- в ллементах солнечных батарей,лейиосапфир- в натриевых лампах високого давления.На устойчивость формообразовании и совершенство
получаемых кристаллов значительно© влияние огазппаот '*»орма
столба расплава и его высота h . Управление этими параметрами осуществлялось соответствуащим подбором геометрии и материала формообразоюатоля а такке тецперзтуры,скорости вытягивания,гидростатического давления расплава у дронта кристаллизации. При этом учитывались величинн поверхностного натпжо~
кия,капиллярной постоянной расплава и угла смачивании расплавом формообраэователя. Использовались следующие материалы
формообразователен: для гермонкя-графмт.стеклоуглерод,кварц,
йольфрам; для ::реыння-кварц,нитрид бора,графит,стсклоуглерид;
для оревнида галлия-кварц;для лейкосалфира и рубина-цолиоден.
Показано,что при выращивании массивных кристаллов с ограниченным содержанием нршесей предпочтительнее использовать несмачиваемив расплавом фсрмаобраэователи.Формообразователи,смачиваемые расплавом,наиболее эффективны при получении кристаллов
с малым поперечным сечением. В частности,в данной работе с
применением таких формообрааователей устойчиво вырацивались
монокристаллы сапфира в виде тонких лент и труб двакетром от
.5 до 40мм с' толщиной стенки 0,5+1,5мИ«

- 196 ПОЛУЧЕНИЕ ПРСОШРОВАНИУХ :.i0HCKPL!CT..J[J10B
CJiOLiCTUX Н0ЛЛ1РСВ0Д1ШКО!Ж СОЕДИНЕНИЙ
Ш.Мавлонов

Физико-технический институт иы.С.У.Умарова
АН Тадялкской ССР г.Душанбе
Измерение коэффициента теплопроводности анизотропных полупроводников при вмсоких температурах иетодом коаксиальных цилиндров сопрлт.еио о трудноотяии получения предварительно ориентироланиих по кристаллографическим напраяленияи иоиокрвстиллов,
икающих $ориз полого цилиндра.
а эаыигко изложено описание методики получения ^онокристаллои слоистих полупроводниковых соединений, имеющих определенную ({'срыу для нзиерания анизотропии коэффициента теплопроводности при висиких температурах! близких к теипературе плавления
полупроводника. В качестве примера проведено измерение коэффициента теплопроводности Т С Те , который ииеет гексагональную
кристаллическою решетку', полечить профилированные монокрастзллы слоистых полупрозшдшшов используя метод Степанова /I/, не
удается, так как этот метод успешно применяется к •еществам,
имеющим квазиизотропную кристаллическую структуру.
Модифицируя методику / 2 / , ыы получили ориентированные только относительно одного кристаллографического направления профиль фориц полого цилиндра. Моди^ицировише заключается в следующем: при кристаллизации тонких пластин /2/ радиус кривизны
поверхности подлояек ранен бесконечности ( Z ? " * ^ ) . В случае
кристаллизации веществ, имеющих (Горыу полого цилиндра, мы ииеец
дело с поверхностный, радиус кризиэны которых ограничен (/?*^«^
(рис.1а). Процесс кристаллизации ясен из этого рисунка. Полученный ионокристаллический полый цилиндр из слоистого полупроводника расслаивается плоскостью параллельно плоскости подломкд
(внутренняя н внешняя поверхности контеГшерй, цые&щего сорму
полого цилиндра).
Для получения монокристаллического полого цилаидра из Т€1е »
когда направление оси "С" кристаллической решетки перпендикулярно радиусу Я цилиндра, градиент температуры бил направлен вдоль

- 197 R
Полученный образец расслаивался плоскостью
перпендикулярно плоскости подложки. Кристаллографическая ориентировка была изучена рентгенографически.
Таким образом, профилированные монокристаллы слоистых полупроводников (яа примере Т € 7 е ) можно получить, использовав закона роста кристаллов по направлению максимальной теплопроводности, что удается соблюдением изиенеиия направления движения •
фронта кристаллизации по поверхности заданного поликристаллического полупроводникового материала, имеющего Форму полого цилиндра. -

Ж $рис.Т$).
!•§]=>

Рис.7 Схема кристаллизации д
для получения профилирована ,
ных
монокристаллов слоисм н
тых полупроводников: ось с кристаллической решетки ТЕТе
вдоль (а) и перпендикулярно (б). I-контеИнер, 2-первоначальный материал, 3-печь, ^-расплавленная зона и
5-монокристалл
ЛИТЕРАТУРА
А.В.Степанов, ЖТФ, 29, 381, 1959.
Б.Я.Шевченко, А.Д.Гсг.здров, В.Б.Лазаров, 6.Б.Маркович, П.Рудольф
"Получение тонких слоев полупроводниковых веществ направленной
кристаллизацией расплава, ИСНХ им.Н.С.Курнакова, Москва, 1973.

- 198 -

ВЫРАЩИВАНИЕ АРМИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ АНТИМОНИДА
ИНДИЯ СПОСОБОМ СТЕПАНОВА
Б.Г.Носов, С.П.Никаиоров, В.Р.Регелъ
ФТИ им. А.Ф.Иоффе АН СССР, г. Ленинград
Получение монокристаллов^армированных волокнами, представляет интерес для язученжя фнзяко-механических процессов,происходящих на рраняде раздела двух сред,и для правильного подбора компонентов в композиционных материалах ff-sf.
В данной работе способом Степанова выращивались монокристаллы аитимонида индия,армированные тугоплавкими нитями.
Использование JnSS в качестве матрицы объясняется возможпостьп получения совершенных бездислскационных иоиокрксталлов
этого соединения и, следовательно, возможность!) выявления дефектов структуры, возникающих при армирования / дислокации,
границы зерен /.
Монокристаллы JhSS , ориентированные в направления B[i1ijf
выращивались круглого профиля диаметром 7-9 км. По оси кристаллов располагалась I--4 пяти. Скорость вытягивания составляла 0,5-1 мм/мин.Использовались следувдне армярущяв кахвриалы: нити из кварцевого стекла ^ 0 , 2 - 0,5 ш, графитовые нити ткани ЛУ ^ 0,1 мм и стержня из графита ^ 0,8 - I км, тонкие ионокрисгаллмческиа стержни корущда fi яг 0,5 мм, полакрястаддкчеекие проЕОЛокм из молибдена ft 0,055 мм, тантала
ff 0,05 и 0,1 мм и вольфрама ф 0,02 и 0,1 ш . Выбранные ар»
мярующве материалы хгашчески не вааниодейстзуют с антимоаядом
якдая.
Выращенные образцы разрезались по плоскости (ill/, расположенной перпендикулярно направлена» вытягивавшей получешшв
сечения травились на дислокация, ^авленаб показало,что плотность дислокаций в JitSe вокруг нитей может изменяться в широких пределах,к по с?еиеыи искажения матрицы использованные
ариируодие материалы могут быть расположены в ряд: кварцаиое
стекло, корунд, молибден, тантал, вольфрам, графи*, йаяболь-

- 1У9 6
¥ -S
вал плотность дислокаций 10 - 10 си наблюдалась пря армяровавяя кварцевым стеклом я корундом,тогда как введеняе вольфрамовых я графятовых нитей не вызывало аоявлекяя дефектов структуры в антямовяде индия.
Значительная пластяческая деформация вблязв армирующего
матернала пряводяла к появлению трещин в матрице. Это удобно
проследить па примере кварцевой иятя, внедренной в 7nSi , Тя~
шчнов распрэделеяяе дислокаций в этом случае ямело вид 6-лучево! звезды с орнентацлвй луча по нааравленяю [211].Иаксямальнаа плотность дислокаций / более 10 с м / била в основаяяя
луча, где я возникали трещины.
Отявг выращенного кристалла пря температуре 250-300°С в
течение 8-10 часов приводил к выстрагванию дислокаций вдоль
направлений (lip), которые являются направлениями скольденяя
в JhSB .
Вое армирующие ыатвраалн, за мсключением графита, проч>о удерхявадиоь в JnSS я не могля быть извлечены без разрушения матрицы. Стержни и кати яз графита могля быть "вытянуты" яэ монокристалла, что позволяло получить бездяслокадяонНЫЁ аятгцоняд ЙН.ЦИЯ С капЕлляраымя отверстиями /ft 0,1 - I ми /
Обсуждаются возможные причаны пластической деформация
монокристалла вблизи армйрусщеа нити.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.Р.Регель, Изв. АН СССР, сер. фаз.,40,7,1376,/1976/
2. Х.С.Багдасаров, В.Г.Говорков, М.В.Классев - Неклюдова,
В.ПЛСонстантинова, ДАН,228,4,840,/1976/
3. Ю.Г.Носов, С.П.Нйианоров, П.И.Автояов, Изв. АИ СССР,
сер. фаа.,40,7,1439,/1976/

- 200 ПОЛУЧЕНИЕ МОНОШСТШИЧЕСКОЙ МШИЗДЕНОВОЙ ПРОВОЛОКИ

„•••

Е.В.Оттенберг» А.М.Аиксииоа
Институт металлургии им.А.А.Баикова АН СССР, Москва
исследовано влияние примесей на рост верея н формирование
моиокрнсталличесхой структуры в молибденовой проволоке при рекристаллизационном отлиге. нонокристаллмческую проволоку получали двумя способами: отжигом в статических условиях я отжигом
с пропусканием проволоки через горячую нону.
В первом случав проволоку, отожженную на мелкое верно, д е формировали на критическую степень и нагревали в статических
условиях а вакууме оо скоростью 5 град/мин. Исходным материалом служила проволока яэ молибдена равной чистоты: спеченного
марки ЫЧ (рис.1) ( I ) , электроннолучевой войной плавки с примененном диффузионного насоса (2) и в беамаслявом вакууме ( 3 ) .
В наиболее чистом молибдене рост вереи яел с максимальной
интенсивностью, х лря 1800°С проволока полностью превращалась
в монокристалл. (Длила монокристалла - 100 мм). В проволоке
о больяим содержанием примесей
скорость роста была ниже м со
временем уменьшалась. В интервале
температур 120£Ы30О°С скорость
роста вереи в наиболее чистом молибдене в 10 раз больше скорости
роста зерен в молибдене марки МЧ,
а в интервале *WQ0-I50Q°C - в 24
раза больше. При 1800°С ж более
загрязненном молибдене монокристалл не образовывался, так как
примеси, концентрируясь во границам зерен, тормозила их рост.
Рмо.1 Иэменэние величиям
При получения монокристаллжзерна проволок! в
ческой
проволоки вторым способом
процессе отжига в
статических услови- проволоку пропускали чероа горячую зову в специально смоитироях.
ванной вакуумной установке, создавая резкий температурный гра
диен;. В качестве исходного материала ислояьвоааля наотожжей-

- 201 -

ную проволоку из молибдена различай*„«юрок: проволоку, полученную из чистых монокристаллов, содержащих минимальное количество примесей (рис.2) ( I ) ; проволоку и» молибдена с микродобавками циркония'(О,D5J6)'я титана (0,02^) ( 2 ) ; проволоку на
спеченного молибдена марки 114 ( 3 ) и нз спеченного молибдена
с кремнийщелочными присадками марки ШС ( 4 ) . При отжиге с резким температурным градиентом наблюдаются те же закономерности влияния
примесей на скорость роста зерен,
что и при отжиге в статических условиях. Исключение составляли кремнмйщелочныа добавки» которые в данных условиях инициируют скорость
роста зерен в молибдене. Нз проволоки марки ПК при пропускании через
горячую зону получали монокристаллическую проволоку длиной до 500 мм.
Ыонокристаллическая молибдено/•л?
ых>
ТЗЯ
jcet
P i c . 2 . Изменение ввличи- вая проволока, выраженная а твердой
ии асфва в врово- Фазе, характеризуется ДО СравНбНя*
хоке я аавасикооек с ноиокрисхажжамя электроннолучевой
ох тампоратури г о - зонной ллазкм более саверяеввой
оояы.
субструктурой< практически отсутствуют субгранвды (рис.3)) н более высокой пласти<иоекв(табд.).
Механические свойства молибденовой продолом '

Натериаж
6# хг/мм^
S,* !
монокристалл, полученный
29
100
36
55
методом рекристаллизации
Монокристалл электронно35
100
29
51
лучевой зонной илавкя
Поликристалл
45
25
40
21
7 мононристаллнчвской прсволохя, полученной реярмсталжиза."
отжигом, относительное удлинение почти в 2 раз* больше, чем у монокристаллов зонной главк* ври 100%-вом сужении
площади поперечного сочеша с одинаковом пределе прочности.
Авторы благодарят чл.-кррр.Ш СССР ЕЛ.Савицкого и
д . т . н . Г.С.Бурханова аа помощь в работе.
>/'•*%

•&ь

АППАРАТУРА

! " • -

- .302 НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НЛЕВДЕШЕ ИЬЖНЕНИЯ ГР/ШНО-СТУПЕНЧАТОЙ
СТРУКТУГи ПОВЕРХНОСТИ ;\РСЕШЩА ГАЛЛИЯ В ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ
ПРОЦЕССА!

В.Д.Зшложокий, Ю.М.Румянцев, Н.И.Файнер, Е.В.Шеметов,
Ф.А.Кузнецов.
Институт неорганической химии СО АН СССР, г.Новосибирск
Непосредственное изучение изменения микроморфологии поверхности кристаллов в процессе их роста или травления обычно затруднено недоступностью объекта для наблюдения.
В настоящей работе для исследования высокотемпературных
процессов растворения и роста арсенида галлия в газотранспортной системе Ga-As-J-H использован метод "световых фигур",
позволяющий получать размерные и кристаллографические характеристики поверхности без специальных методов препарирования образцов,
характеристики, недоступные обычной микрот#в.
скопии.
Рио.1.
1
2
3
4

Схема установки
- источник GaAa '
- подложка
- лазер ЛГ-75
- экран

Изменение ыикроморфологии поверхности арсенида галлия фиксировалось путем периодического И Л И непрерывного фотографирования "световой фигуры" в ходе опыта. Конструкция установки
(рис. I) позволяла осуществлять различные режимы газового
травления вплоть до полирующего и плавный переход к зпйтаксиальному росту простым изменением соотношения газовых потоков в системе. Основные параметры процесса поддерживались в
опытах постоянными, оптимальными для роста арсенида галлия
в данной системе ( Т и с т # = 750°С, Т п о д а и = 7Q0°C, T j 2 = 60 °С).
В ходе газового травленая подложки арсенида галлия ориентации (JIIJA и последующего эпитаксиального роста на ней выявляются следующие особенности. Исходная поверхность под-'

- 203 ложки (после механической полировки и химического традления
в смеси 3H2S0 4 -1H 2 0 2 ~1H 2 0) представлена системой микрограней, отклоненных от (III) на 0,5 - 3,5°, при этом истинная(неотклоненная) грань (III) отсутствует. Основными ступенями растворения являются [iID], [ 2 П ] , [32l], [43l].
В процессе газового растворения подложки интенсивность
дифракционных полос от ступеней [по] и других ослабевает.
Рядом с основной световой фигурой возгшкают рефлексы новой
световой фигуры с углами разориентации 0,5-5°. В дальнейшем
преимущественное развитие получают ступени [2IIJ так что
конечной стадией полирующего травления является поверхность,
состоящая из системы параллельных ступеней J2IIJ,
Процесс автоэпитаксиального роста арсешща галлия осуществляется за счет движения ступеней [ п о ] , [2Il], [32IJ ,
[4З1] и др., большинство из которых со временем исчезает
(рис.2), так что конечная поверхность оказывается представленной одним ([по]) Или двумя([цо] и [2Il]) типами ступеней роста и единственной гранью (III).
Таким образом, непосредственным наблюдением о помощью метода "оветовых фигур" показано, что при выбранных режимах
процесса растворение поверхности арсенида галлия в газотранспортной системе Ga-Aa-J-H осуществляется за счет образования выоокоиндексных отупеней, так что полированная поверхность (III)А .состоит из ступеней [2Il]. В процессах эттеаксиального роста главную роль играют ниэкояндексные ступени

[по].

Г-

"1
i

п
А

- j

-204OCilOBHUE ТИНДШЩШ Б РАЗВИТИИ иЬ'ОРУДШАНИЯ ДНЯ
ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕ13 US ГАЗШОЙ ФАЗЫ
Й.И.Иванов, Н.И.Николайкин, Г.Н.Свинцов, Э.Б.Сагалов
Рассматриваются основные Задачи •
:• направления в развитии
процессов и оборудования для осаждения кремниевых слоев из
газовой фазы, в тон числе поликристаллических, эпмтаксиальных,
4
слоев нитрида кремния и др. Анализируются конструктивные решения важнейший части ооорудования - реактора* Проведенная систематизация позволила выявить основные отличительные признаки и
предложить достато и чо емкую и многоуровневую классификации,
позволяющую проследить тенденции развития и вскрыть взаимосвязь
среди множества конструктивных решении. В основу классификации
положены условия тепло- и ыассообмена и конструктивные особенности реакционной зоны, определяйте газодинамику процесса.
Увеличение размера обраоатываемых подложек, .уменьшение разtipooa электрофизических параметров, увеличение объемов производства и другие наиболее важные тенденции развития производства приводят к противоречивым требованиям в конструкции реактора, которые не удается обеспечить традиционными техническим!
средствами. Решение указанных противоречий возможно при резком
сокращении излучающей поверхности реактора, увеличении равномерности температурного поля (изотермичностн), повышении коэффициента эффективности, улучшении газодинамики в реакционной
зоне.
Одним из перспективных направлений в развитии ооорудования
для осаждения слоев иа газовой фазы, позволяющим удовлетворить
перечисленным требования^является создание реакторов с объемным расположением подложек в виде ноылактного пакета. При этом
возможно развитие двух направлении: создание реакторов с холодной стенкой (.неизоторшшеских) и реакторов с горячей стенкой
(иэотериичоских). Для реализации каждого из этих направлений
тоеоуотся решение целого ряда сложных технических проолэи. В
первом случае они связали с решением задачи равномерного теплешесооошша, обеспечивающего р&вномзряоса'ь электрикизических
параизгред оеакдаемого слов. Во-второи - это выбор материала равкгора, предотвращение осаждения материала на горячих стенках
пе.т:т:ря и СОЙ'ЗЗ-ГКОЙ с или попыяечпш дефектности роста елся.

- 205 Крома того, это направление, вероятно, будет свнаако с более
существенными затратами и технологический* изывнанилки.
Большинство технологических процессов оеаядения из газоой фазы связано с применением особо чизтых сред. Количество
примесей и их состав в осаждаемой слое строго регламентированы
как составом ПГС, так и выбором конструкционных материалов,
контактирующих с рабочими газаки. В сочетании с требованиями
к газодинамике процесса требования по его стерильности привели к распространенному в последнее вромя приему локализации
реакционной зоны, что позволяет комплексно решить дав названные проблемы.
Однии из наиболее распространенных в настоящее время является реактор, снабженный вертикальной «оталлинской камерой
с многоярусным бочкообразным иодлохкодсржагелем. Такие реакторы используются в прошшганности в процессах, отличающихся не
только исходными реагенташ и температурой процесса, но и конструктивным решением реакционной зоны. Экспериментально доказано, что в подобных реакторах универсальным средством управления
газодинамикой являются струйные вводы газов, позволяющие без
изменения конструкции обеспечить оптимизацию условий разнопернаго осазсдения для разни:: процессов, даже если они следуют
один за другим. Агрегатирование технологических процессов в
одном реакторе с использованием универсальных средств, позвояяищих гибко управлять процессом, также является одним из перспективных направлений развития рассматриваемого оборудования
и увеличений его производительности.
На основе проведенного анализа определено, что наиболее
перспективны^! направлениями з совершенствовании промышленных
реакторов являются:
- создание реакторов с ^вухсторониим нагревом с холодной и
горячэй стенкой типа диффузионных печей;
- Hepsход к компактному объемному расположении подложек;
- изменение подхода к регулированию газодинамики процесса
иугеа изменения давления в реакторе и увеличения точек управления с единой программой or Still;
- полек универсальных средств организации газодинашки в
реакционно:! зокв,поэводй»1цих агрегатаролать технологические
процессы в одном реакторе.

как^^

-•л

- 206 АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ РОСТА
МОНОКРИСТАЛЛОВ МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
НЕПРЕРЫВНОГО ВЗВЕШИВАНИЯ КШСТАЛЛА
В.С.Лейбович, Х.И.Макеев, В.А.Сухарев
Подольокий химико-металлургический завод, Подольск

Автоматическое управление ростом монокристаллов, основанное на непрерывном взвешивании тигля или кристалла является одним из конкурирующих методов автоматизации процесса вырацивания. Рядом фирм / I /
, [2] серийно выпускаются системы управления геометрией кристаллов*с использованием этого метода для полупроводниковых соединений и тугоплавких материалов.
Вместе с тем экономически целесообразно применение подобной
системы для автоматического выращивания элементарных полупроводников.
Разработана система управления, использующая тензометрический метод измерекзд "веса" кристалла, которая успешно функционирует в промышленных условиях для производства полупроводникового кремния.
На датчик "веса" через кинематические связи воздействуют
масса кристалла и механических элементов его подвески, а также
ди?!амические силы, формирующие столбик расплава. Запись приращений этих возмущений в дифференциальной форме определяет динамическую модель объекта по применяемому каналу информации. Реакция математической модели на управляющие воздействия существенно
зависит от соотношения удельных плотностей твердого и расплавленного материала. Показано, что можно синтезировать устойчивую
систему управления с обратной связью для разных соотношений
плотностей фаз материала.
Система управляет мощностью нагрева теплового узла установки и скоростью выращивания кристалла. Управляющие воздействия описываются разными динамическими уравнениями по указанным каналам регулирования.
Закон управления имеет две компоненты. Первая компонента
учитывает конструкцию установки, технологические приёмы и требовань.т к распределению примесей по длине кристалла. Она может
периодически корректироваться, но должна являться заданной программой по длине ^истаяла для каждого нового процесса. Вторая

is
к

- 207 компонента закона регулирования является динамической составляющей, которая обеспечивает автоматическое управление геометрией кристалла в процессе роста.
Автоматическая система реализована на локальных электронных блоках и управляющей вычислительной машине серии М-6000. В
последнем случае с целью улучшашя качества регулирования
алгоритмы обработки информации содержат оценивание состоянии
процесса роста/"37 , идентификацию модели объекта и оптимальный регулятор.
Пршленение данной системы позволяет организовать промышлен
ное производство монокристаллов с улучшенными электрофизическими и структурными параметрами и погрешностью ± I мм по диаметру кристаллов.
Литература
1 . ff.RElVEfrr, М- УАГЗКО. CRYSTAL KVEt&MA/a МЕСНАМ6М ГОМ ВМ^Н
МОА/ГГОМ/№ OF CZOCHVALSKI ew&fl/ CRYSTALS, J. CRYSTAL QROlbTH,
г/, /9Р4.
2. тне MALVERA/ AUTOMATIC
CRYSTAL аяоитн
SYSTEM.
проспект ФИРМЫ МЕТАМ, »е$ЕА»сн> ЕЛ&ЬАМО, /9?Г.
3 . Т^.С.Лейбовкч, Оценивание состояния в дискретных системах с
запаздывающими наблюдениями. Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, I , I977.

- 208

лшшлта 1 г;сжМ КОНТРОЛЬ ГРАШИМ ГАСШГАВ-КРПСТАЛЛ
Ш'Л ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННО!! КРПСТАЛЛИЗАЩ!.
Э Л . Дубе
Институт кристаллографии АЛ СССР, Москва.
Автоматическое слежение за положением границы расялав-кристалл является практически единственным прямым методом контроля процесса горизонтальной направленной кристаллизации. Этот
метод позволяет автоматически определять скорость роста или
растлмвлеиия кристалла. Становится возможной автоматизация
этапа затрарления кристалла. По изменению положения границы
расплав-кристалл при заданных возцугцеинях возмогло определеmie динамических характеристик процесса. Использование рассогласования действительного и заданного положения границы
в качестве сигнала обратной свяяи позволяет оптзшизигювать
упрввлсшш процессом кристаллшзацш-:.
Определение полояештя граштцы раздела расплав-кристалл при
рнсо'сотемпературной крнсталлизац?™ окислов является очень
сложной задачей. Чувствительность оптического контроля зависит от относительного контраста изображений расплава и кристалла. It усло7»иях интенсивного ^[юнового излучения нагревателя
и других частей кристаллизационной камеры, а такие вследствие
прозрачности кристаллизуемого материала контрастность картины
в зоне кристаллизации чрезвычайно низка".
Прццлохен и реализован метод лазерной локации границы раздела, основанный на различии в пространственной ориентации поверхностей расплава и кристалла: поверхность расплава постоянно горизонтальна, поверхность кристалла отклоняется от горизонтали вследствие массоперенооа.
Схема метода показана на рио.1. Луч от лазера I через мо.!(улятор 2 направляется на зеркало 3. С помощью зеркала луч вводится сквозь окно 4 в кристаллизационную камеру 5 под фнкснрованннм углом 88° к поверхности расплава 6, находящегося в
лодочке 7. Фотолриешик 8 устанавливается в положение, обес1:°чивакмцее регистрацию отлаженного луча_от поверхности расп-

- 209 лава. Сканирование зоны кристаллизации осуществляется совместным возвратно-поступательным перемещением зеркала и фотоприемника (при их фиксированных угловых положениях) с помощью привода 9 вдоль направления кристаллизации. При попадании первичного луча на поверхность кристалла 10 отраженный
луч отклоняется от окна фотоприемника. Координатой границы
раздела расплава и кристалла является координата блока зеркала и фотоприемшша, автоматически отсчитанная по датчику
положения II в момент исчезновения сигнала на выходе фотоприемника.

лллл

Рис.1.Схема метода автоматического контроля
положения границы расплав-кристалл.

-4

- 2X0 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАШ РАСЧЕТА ТЕШЮШХ ПОЛЕЙ
В УСТАНОВКАХ ДЛЯ ШРАЩИВШШ МОНОКРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА

Б.И.Максаков
В литературе имеется большое число работ, в которых мсследован массо- и теплообмен при росте кристаллов. Большинство расчетов выполнено применительно к кристаллизационным установкам,
выращивание кристаллов в которых осуществляется по методу Чохральского. Вместе с тем следует признать, что расчеты, направленные на количественное обоснование технологического процесса
выращивания монокристаллов в тиглях по методу Стокбаргера, не
нашли еще должного отражения в литературе. В данном сообщении
рассматриваются способы вычислений стационарных температурных
полей применительно к конкретному типу кристаллизационных установок, подобных известной установке ИКАН СССР. Расчеты производились численными методами, алгоритмы которых были реализованы
с помощью высокопроизводительных ЭВМ.
В сообщении рассматриваются алгоритмы и программы следующих задач, связанных с проектированием и эксплуатацией кристаллизационных установок:
1) расчет мощности нагревателя и распределения тепловых потоков в кристаллизационной установке,
2) расчет нагревателя, обеспечивающего в диске получение
заданного распределеюиг температуры,
3) вычисление температуры стенок тигля с применением метода статистотеских испытаний,
4) вычисление температуры в объеме ткгля, заполненного кристаллическим веществом, с применением интеграла Коши.
Первая из перечисленных задач сводится к решешяо уровнешш
баланса расхода энергии нагревателя при задагагой температуре на
поверхности тигля и уровня энергетических потерь, допустимых в
кристаллизационной установке. Ломимо установления мощности нагревателя, его конструкция должна обеспечивать аолучеппе в объеме ткгля заданного распределения температуры. Задачи этого типа относятся к классу некорректных обратных задач. Решение второй задачи облегчается, если в конструкции нагревателя прекусмот.-

- 211 реть терморегулируемый элемент (например, экран, закрывающий
верхний обрез цилиндрического нагревателя, на поверхности которого задано распределение температуры). Решение задач о температуре на поверхности тигля и в его объеме мохет быть обусловлено краевыми условиями 1-го и 3-го либо 2-го и 3-го типов.
Эффективным, но с ограниченной точностью решения задачи является метод статистических испытаний. Более точным, но соответственно требущим большей затраты маапшного времени является метод вычисления температуры на основе интеграла Коши. В случае
применения итерационных вычислений этот метод применим и к решению нелинейных задач.
По предлагаемым в данной работе алгоритмам составлены и
отлажены программы для ЭВМ ЬЭСМ-6.

;;-~ж1яшамзи i H W I rrrn fl^

- 212 Ш Ш Л Ш И Г О О Д Н А Я УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ
МОНОКРИСТАЛЛОВ КОРУ1ЩА МЕТОДОМ ВЫТЯГИВАНИЯ
№ РАСПЛАВА

В,Порнер, В»Странски, И.Горак, Е.Алексеев,
В*Дьвовкч, д^Радкеаич
Инотиту* "Ионокристалди" (г.Турнож, ЧССР)
ВПАЛ монохриотаххо), гЛарьков
Рассматривается принцип коотроання установки дхя
вытягивания монокристахло» корунда о автоматизацией лроцеооа роста путем контрохн окороотх изыспвнмя урояня рае»
план к тигле /1,2/»
В случав вытягиаанмя о постоянной скоростью криог
таяла постоянного оечония m цилмндричвокого тигля на
материального баланса кристаллизации следует)
гд# ^
- скорое» понижения уровня раопяава| У* -окорость вытягивания кристэдла» Л
- плочадь поперечног*
сечеиия кристахма» Sr - площадь поперечного сечения тигхя. А , Р * - плотное» хриотаяха и расплава, соответственно*.
Выло установлено, что тзоретичвекая скорость понижения уровня, вычисленная из отношения ( I ) , не соответствует дейохвихехыюсти и фактическая скорость на h-5% мшя.
Причиной этому служит тот £акт, что благодаря своей высокой оптической прозрачности кристаллы корунда интенсивно
отводят тепловую энергию от раздела фаз в пространство»
это приводит к нараставши под уровнен расплава добавочной ч а с » кристалла, которая увеличивается с длиной вытягиваемого монокристалла. Ввиду того, что плотности кристаипа и расплава значительно отличаются, происходит уионьнение объема раопмва и увеличение скорости понижения
уровня, как следует из приведенного соотношения:

-213 где aV{» - уменьшение объема расплава, i/кн -скорость нарастания кристалла, l/jp - добавочная скорость понижения
уровня расплава»
Таким образом, общая окорооть снижения уровни расплава ft t ° учетом (I) и (2) может быть иайдена из соотношения:
_ „
жм
Для контроля уровня используете» алектроконтактный
датчик, расположенный: на корпусе печи. Напряжение, снимаемое о потенциометра датчика и пропорциональное уровню,
сравнивается с заданным по програыыв, в соответствие о
уравнением (3)«*Сигная рассогласования вводится в регулятор температуры для коррекции нагревательной ноэдости
электропечи, описанной в /3/. а ней приценяется вольфрамовый нагреватель, сопротивления, инертная атмосфера ИЛИ вакуум (в случае сапфира). Тигли из At» или W
, размером j? 130 х HI30 мм.
Были выращены монокристаллы рубина и сапфира oC-^ii
длины до 220 мм и диаиетра 40 им. Совершенная часть кристалла длчной в 100-150 мм. Максимальное колебание диаиетра в этой части кристалла 3 - 6JS. Ход изменений диаметра
медленными он не сопровождается возникновением дефектов.
ЖТКРАИГРА
I» В.Я.Апииат, Г.И.Олсйннк, Л.Г.Эйдельман,
П1Э, * 3, 1966 г., стр. 216-218.
Z, Ю.П»Беггогуро», А.В^Радкедич, Авт.свид. № 220961
Вт, изобрет. 121, 1968 г»
В24, 1974 Г., стр. 1091-10%.

СТРУКТУРА I СВОЙСТВА KPUCTAJUOB 1 С1ЯЭ1
С УС10ВНЯМ ВЫРДЩХВАНШ1

- гп ТОЧЕЧШЕ ДЕФЕКТЫ в сильно ЛЕГВРОВАППОМ
ШЕШ0Ц_ КРЕМОМ
И.А.Анастасьема'J С.С.Горелик
Московский институт стали ж сплавов , Москва..

РОСТОШЕ

ДЛЯ кристаллов кремния , СИЛЬНО легированных мышьяком ,
характерно наличие электрически неактивной части мышьяка . В
работе исследовались кристаллы кремния , легированные мышьяком
о концентршпей носителей 3»I0 I f l cr.r 3 и 5,3*10* 9 см~ 3 и дяя сра«нг'гмя кристаллы нелегировачпого кремгегя . При исследовании
ucnojrj.nonanocb сочетало различных нетолов - прецизионное « з перигда ренмэтки и плотности кристаллов , измерение конp
1го<?ителей к термическая обработка кристаллов . По
данями измерений периода решётки и плотности кристаллов рас считняялсл тта преобладающих дефектов и их концонтридия .
Результаты исследования позволила объяснить природу полиati мнигьяка при сильном легировании кремния . Политропия
кя обуслоплопа образованием окцопторннх пакписий в кри стлллах кблааи температуры плавления , количество которых раст-'т с ростом концентрации допоров an счёт донорио-акцепторного
рппиопеспя . Исследование изменения выше указанных параметров
я рртультато терпоойрасоток позволило установить , что теркоде^скты образуется по мехашшлу «рвпкелввокнх пар кремяяя .
Очевидно , что часть электрически неактивного кшиьяиа просто
компенсируется акцепторными вакансичгли » Экспернментальше
'.акты позволяют предположить существование в кремнии , сильно
леггропаннгял мгшьлком , алектричегяг,1 неактивных комплексов тага "мчппсия - учелышм атом мышьяка % Распад твердого рас TDopa ЯЯМЙЩННИЯ в гремия» , сильно легированном мишьяком , в
исслчдопапнон интерпапе копцоптраций не обипружен .

-'S

- 215 ФОРМИРОВАНИЕ ФП-СТРУШР И ИХ СВОЙСТВА
Р.Г.Анчаев, Л.Л.Мельникова
Туркменский госуниверситет, Ашхабад

а-;

Обсуждаются возможности формирования ФП-структур, состоящих из оптически полированной поликристалличеслой пластинн
железо-иттриевого граната (1ИГ) и нанесенной на нее взрывным
испарением полупроводниковой пленки GaSo .
Структурные исследования проводились методами сканируоцей и электронной микроскопии, а измерения электрофизических
параметров - обычным компенсационным методом на постоянном
токе в области температур Т - 77 *• 400 °К.
Систематизированная сводка данных о характере слоистой
структуры представлена в таблице 1.
Игдицирование электроннограмм показало наличие характерных для материалов AgSo двух фаэ.-кубической и гексагональной.
Исходя из данных электронномикроскопического анализа пленок GaSo , полученных на 1ИГ-подлокках, можно сделать вывод,
что условия роста пленок меняет их структуру.
Таблица 1
Влияние температуры подложки на структуру
пленок GaSo на ШГ~подложках
Исходный материал: Подложка:Температура : Структура пленки
при напылении
:
:пг,дложки, С :

монокристаялический

ферритгранат неполированный

антимонид
галлия Иг-типа
феррит гранат полированный

280
350
450

аморфная
то же
образование поликристаллической фазы

280
360

поликристаллическая
поликристаллическал
с предпочтительной
ориентацией
поликристалличесхая
с мелкими кристаллитами
образование монофрагмектов

500
600

- 216 При повышении температуры подложки Т п выше точки перехода
от аморфного состояния к кристаллическому степень ориентации
значительно возрастает (рисЛ а , б , в , г ) , а при температурах более 600°С формируются монокристалличеекие фрагменты, указывавшие на полностью эпитакеиальныя характер роста полупроводниковой пленки на ЭДГ-подложке.
Исследование структуры поверхности ФП-структур показало
влияние обработки 1ИГ-подложкк и ее температуры в процессе
осаждения нз мор{юлогию поверхности (рис.1 д , е ) .
При исследовании электрических
свойств ФП-структур
обнаружено, что все
образцы без специального легирования
имеет дырочный тип
проводимости.
На рис.2 приведен график температурной зависимости
подвижности для нескольких образцов.
Хак видно, подвиж100
200
3"* Г К ность аависит от ^
температуры как Т ,
где Ы. меняется в
зависимости от рааРис.2.Температурная зависимость ходковекои подвижности^!, основиеров кристаллитов,
носитвией для ФП-структур,
образующих пленку.
поиученннх при раэличннх темпеПояикристаллиратурах Т п (в °С), где 1 - 335,
ческие пленки GdSo .
2 - а50, 3 - 3 6 0 , 4 - 590.
полученные указанпт методом, при оптимальном режиме нападения приближаются по
основным электрическим параметрам к массивным монокристаллам.
Судя по литературным публикациям, пелучешшэ нами зависимости структурнах и эяектрофизических исследований обеспачивапг существенную ин^ормацио для трактовки процесса формирования ФП-структур.

- 21? -

ОСОБЕННОСТИ УПОРЯДОЧЕНИЯ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ
СО СТРУКТУРОЙ ФЛЮОРИТА

•f

Т.А.Аслаяяи, А.П.Леванвк
Институт кристаллография АН СССР, Москва
Вид разовой диаграммы твердого раствора существенно зависит от того, каким образом происходит возникновение упорядоченной фазы ~ путем разового перехода первого иди второго рода»
В первом случае на диаграмме температура - концентрация неизбежно присутствует двухфазная область и для соответствующего интервала концентраций невозможно получение однородного кристаляа.
Экспериментальные даягшз для твердых растворов Ca/y-ffJ} ^0л.£-Цг'|
показывают, что упорядочение в этих системах происходит с образованием длиннопериодичесних сверхструктур с периодами а 7 или
13 раз превышающими период основной структуры. Априорно иожяо
было оы считать, что возникновение таких структур в результате
фазового перехода второго рода возможно (ори этом сверхструктуры являются несоразмерными, т.е. сверхструктурный и основной пе~
ржоды не кратны друг другу, а их отношение меняется при изменения внешних условий). Было проведено более подробное рассмотрение на основе феноменологической теории фазовых переходов. Оно
показало, что существует выделенные сверхструктуры, такие, что
их возникновение возможно лишь в результате фазового перехода
первого рода, а образование сверхструктур с близкими периодами
вообще невозможно. Эти выделенные с точки зрения теории, структуры отвечают экспериментально набдздаемымСа^-/,,.^ %*.BAF-Ц\.^
что свидетельствует о неизбешюста наличия двухфазной области
в твердом состоянии исследуемых систем. Отметим, что если для
систем на основе B (L F i наличие фазового перехода первого рода
устанавливается по тепловым эффектам, то для смотвм на основе
Cufi тепловые эффекта слишком малы и зкеоерямеигашго обнаружить их не удается.
X. TkachenkoN.L., Garashina L.S., Icotova O.5., Alekeaudrov T.В..
Sobolev В.P., J.Solid Sta-te Chem. 8, 21? (1973).
2. Fedorov P.P., Izotova O.K., Alexandrov V.B., Soboler B.P.,
J.Solid State Chem. 9, 368» (I97A).

- 218 К Ы С 7 Г Ш И З А 1 Ш НА РАДОАШОШЙД
Ъ.Г.ЕаЗаев, Ю.Ь,Быков, А.!:.Зуйков, М.ЕЛ'усева, Д.X.Абдрашитова
МГУ, Ллэический факультет, Москва
ii ;m'repjTypa имеются сведения по конденсации на ЩГК, облученных рентгеновскими и электронными лучами [L,'JJ . Я отличие
от указанных работ в настоящей используется ионное облучение.
Хроме того, облучшше проводится не только предварительно, но
и одновременно с процессом конденсации. Пленки, полученные в
таких условиях, отличаются С1ь*ци,£ическок структурой и повышенной адгезией. В условиях одновременного ионного облучения создается возможности преимущественной конденсации на точечных .
дефектах J3J , и таким образом, достаточно однозначно может
быть установлена роль точечных дефектов в процессе эпитаксии.
Экспериментальная установка, сосланная на основе ыассснектрометра Ш-130Ъ', включает оптическую приставку для регистрации спектров поглощения облученных кристаллов с целью анализа тана радиационных десантов и их концентрации.
Для облучения исаользуются ионы аргона с энергаямл 0,3-3
кав. Основной тип дефектов, генерируемых в поверхиостных слоях
JJTK в этих условиях облучения - р , К ,3 - центры, практически идентичные с &нергетической точки зрения /рис.1/. Облучение
приводит к увеличению концентрации
р
частиц конденсата
на поверхности ЩГК
на раииек стадии
осаждения /размер
частиц менее 100
й/, upeAuiecTbyib-

Ъ/
-v

уг

/ !

щей коалесцвнции,

| \

В Г00ТВ8ТСТВЛЛ С

IN
""

а изменением кошхеяЛ,Л трации f -центров,

6С00
5000
oiipdAejiacMofe по
Fac.l
опраде.
спектрам поглощения, В
ii электионогсаымах
электронограымах кондеасага,
конденсата по.чученйога во время воздзмствая обл^ания пря температура более

ва

- 219 I50°C, появляются рефлексы от плоскости /100/ Ц /ibu/ аи К, интенсивность которых такле возрастает с увеличении концентрации F >К »В - Центров и частиц конденсата. Па ./.ото 2а,б показаны распределения частиц серебра на ранной стадди конденсации при температуре 150°С в отсутствие облучения /]ото 2а/
и при одновременном с кондеисацлей ионном облучении /времн
конденсации и облучения I мин./ /фото 26/. иез облучения частицы серебра образуются, как следует из электроног'рамш, в
ориентации /III/ // /I00//({f£. На фото 26 появляются точечные
рефлексы /200/ а /220/, свидетельствующие об ориентации частиц серебра плоскостью /100/ fj /iOO/JiCE . Электронномакроскопические исследования показали, что частицы конденсата, растущие в условиях ионного сЗлученил, являются мультинристаллаии,
формирующимися на основе нирэдмиды с основанием < 100> Д С О /
/Ь|/<100> /100/КС6 и ограненными плоскостями /III/ [i] .
Частицы на фото 2а преимущественно имеют форму икосаэдров. Таким образом, при конденсации на обучаемой поверхности усиливается ориентирующее действие подложи. Исследрвания распределения частиц конденсата по поверхности подложки методом оптической дифракция показало отсутствие порьдка в их взаимном расположении.
п^л обсуждении результатов принимается, что кристаллизация
в условиях ионного облучения происходит нар ,К , б -центрах
• [ь] . Особенности ориентирующего эффекта поверхности в этих
условиях объясняются симметрией микронолеи лигандов/- -центров,
обусловливающих делокализованный и симметричный характер волновой функции электронов адсорбированного на радиационном
центре атома металла [бj .
Л И Т Е Р А Т У Р А
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Длстлер Г.И. я др., «ТТ. 1968. 10, А II, ГЧ89.
D.I.Stirland, Thin Solid Films, 1969/68,1 , W .
Бабаев В.Г..Гусева М.Б..Изв.АН СССР,сер.физ.,1973,т.37.1*12.
Kimoto К., Hisbida I., J.Phys.Soc. Japan, 1467,22,9*6.
Дистлер Г.И.^Власов Б.II..Кристаллография 1969,14,виа.5,872.
Каселев 13.Ф.,"Поверхностные явления в полупроводниках и
диэлектриках", М., 1970.

•s -'i

гайс^ггящ>»5ЖгШЕ№»«ат*^М-лКмгд!!»=гй.'*жа1а:г» еже.™

it/

i|;
§.'
ь
V
г"
t...
>;.
<i-

%
*

~ °-

ОБ ОБРАЗОВАНИИ БЛОЧНОЙ СТРУКТУРЫ В КРИСТАЛЛАХ
ЛЕЙКОСАПФИРА
X.С.Багдасаров,И.Г.Белых,Е.А.Федоров,М.Г.Любарский
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Кристаллы лейкосапфира в форме пластин размерами до
250x100x30 ым^ выращиваются в контейнерах методом горизонталькой направленной кристаллизации ^Ij. Блочное и дислокационное строение кристаллов исследовано рештенотопографичо»
скими и полприэационно-оптическши методами.
Блочное строение кристаллов лейкосапфира имеет следующий
характер. Границы блоков начинаются на некотором расстоянии
от начала кристалла и продолжаются' преимущественно вдоль на~
правления роста до его конца. Разориентация блоков в большийство случаев не превышает 10°, Границы относятся к типу наклонных, оси поворота блоков параллельны плоскостям границ и
направлению роста.
Эксперименты по термической обработке до температуры
1950°С крупных блочных и безблочных образцов лейкосапфира
показали, что образование границ с разориентацией блоков порядка нескольких градусов и более происходит в процессе виращивания. Следует полагать, что границы блоков формируются в
твердой фазе выращиваемого кристалла и, имея выход (или выйдя)
ка поверхность раздела фаз, наследуются растущим кристаллом.
Преимущественное расположение границ вдоль направления роста •
объясняется в таком случае их перпендикулярным расположением
к поверхности Фронта кристаллизации как энергетически более
выгодным.
Исследование дислокационного строения кристаллов лейкосапфира методами рентгеновской топографии позволило установить, что образование блочной структуры связано с отмечамимся ранее Q]j увеличением дислокационной плотности к концу
кристалла вдоль его длины. Некоторые количественные измерения
градиентов температуры в области фронта кристаллизации показывают, что по мере перемещения контейнера в процессе роста
от этой области значительно возрастает топлоотвод, который в
1ольшой степени осуществляется излучением через объем твердой

-';
'j
•:
J-;
~\
1
I
U,
:fi
|
"I
^
йэ
\|
%
;|
й
^
{^

- 221 фазы выращиваемого кристалла. Виесте о этим, увеличение дислокационной плотности, по-видииому, следует объяснять в совокупности со следующими обстоятельствами. Пластичность кристаллов лейкосапфира зависит от хемпературы [з] . Внутренние
напряжения, возникающие в объеме области твердой фазы, уда ленной от фронта кристаллизации, могут деформировать область
кристалла, расположенную вблизи фронта, так как она имеет
более высокую температуру и соответственно является более
пластичной.
Литература
£. Х.С.Баг-дасаров. В кн. "Рубин и сащир" U., изд-во "Наука",
1974, стр. 32.
2. Х.С.Багдасаров, Е.Р.Добровинсквя, В.В.Пищик, U.U.Черяик,
Ю.Ю.Ковалев. Тезисы докладов на П Всесоюз.совещ. по росту
кристаллов. Часть II. Ереван, изд-во АН Арм.ССР, 1972, стр.
26.
3. В.Г.Говорков, Е.П.Козловская, Х.С.Багдасаров, Н.И.Воинова,
Ё.А,Федоров. Кристаллография, 1572, 17, 599.

к4.

'.-,-•..£

--warm

-I

- 222 ДК1ККТЫ СТРУКТУРЫ МОНОКРИСТАЛЛОВ КОРУНД,
BI.PAI! ЕННЫХ МЕТОДОМ БЁРНШЯ
А.Н. Нелая
13НИИ монокристаллов, Харьков
Е работе проведено исследование влияния условий выра;иитния на возникновение границ блоков, линий дислокации, примесных полос и чикронклоченкй в кристаллах к о рунда, рнращриннх метолом Верне*ля.
Дислокационная структура изучалась в объеме выращенных монокристаллов, в ачвисимости от их пространственной
и кристаллогра{чтческой ориентации. Характерное распределение плотности дисиокпций Р и протяженности мэлоугловых г р ш и ц £. Р по длине кристчллч L. для дислокация,
••""""*"*

""'

™

, - .' в ы х о д я щ и х

боковую поверхность и принадлежащих в
основном системам скольжения
(ЮТО) <1120>
и (113)) <ЮТО>,
представлено
на рисунке 1.
Анализ хода
кривых
P
показывает, что
из всех кеха-

•

•
~

ттят

»••»

мм
а

на

ЮО

НИ8МОВ о б р а в о -

оания дефектов
при росте, для
Рис. 1 Распределение плотности
метода
Вернейля
дислокаций и протяженглавный
- это
ности чалоугловых границ
пластическая
по длине кристалла.
де[юрмзция ел фронтом кристпллиаации. Наличие минимумов
и максимумов на кривых связано с изменением f[J в процессе поста, п тэк;«е с выстраиванием дислок-зций в границы
при достижении ириткчеоиого рна^еяия плотности дислокаций .

•
- 223 Величина критической плотности дислокаций наколется
в вависимостя от метода вьргщлвяния, мго обусловлено
различным временем пребывания кристалла в ь«оке пластичности прч рырпшиспи'.ш различными методами.
При наличии причеси хрома для системы скольженля
( 0 0 0 | ) 0 1 3 " ' ^ существует вылоленнсе нппрчвление екпльжония, что приводят к нарушению симметрии в кристалла. Рто
проявляется рлаличкыл состоянием граней сомейстеч ( ! 1 2 ' l j ,
так как на лве грлни выхолят только винтозде лислокчцик,
а на остальные четыре* - и винтовые и краевые. При деформации к р и с п л л э четырехточечным изгибом перемещение кгпевнх лислокпци.Т сьйвпно с опрелеленноЛ плоскостью с к о л ь жения, движение винтовых дислокаций осуществляется в н е скольких пар1ллельнкх плоскостчх и тбяодчетая /агиб полигонлэпционных стенок, оОри&ов IHHKX винтовыми дислокациями / р и с . 2 / .
Резупьтяты исследований влляния частоты и с п о с о б !
подачи шихты в расплав т пр^шесную полосчатость и микрополосчатость в вырешенных* кристаллах показали, что
при непрерывно^ подаче 'иикты кристаллы вырястпот оптически бОЛСе ОДНОРОДНЫМИ, С Г.ИХ НТ5ЛЮД1СТСЯ В ССНОВЧОЧ
только микрополосчатость с ^ириноЯ полос 0 , 0 1 - 0 , 0 3 мкм
и расстояниег* между ними 0 , 0 5 - 0 , 2 мкм.
Присутствующие в лазерных рубинах чикровключеиии
размером 0,5-5 мкм / р и с . 3 / могут яолять;.. теми п о г л о т центрами, ни ноторыч происходит раэрунение под
лагерного излучения.

утмтгтт

- 224 АНАЛИЗ СТРУхШРЫ ЖШНШТкЛШ,
ЬШЩШШ ЗОННСЙ ПЛАВКОЙ.
К.И.Болотникова,С.!Л.Михайлов,Е.Й.Петуиков
И.В.Солдатов.
Институт электроники АН УэССР,Узбекский комбинат
тугоплавких и жаропрочных металлов, г.Чирчик.
В работе изложены результаты исследования статистических
закономерностей отклонения заданного кристаллографического
направления роста от оси монокристалла.Такого рода закономерности прнложимы не к отдельному образцу,но :с больной с о вокулности(ансаыблю)ш)нокристаллоа,выращенных в одинаковых
услоаиях,характеризующихся одинаковый содержанием примесей
и т.д.Преииуществоы такого подхода является возможность сделать некоторые количественные заключения о внутренней структуре монокристаллов из данного ансамбля по результатам изморений,проведенный на поверхности образца.
—
Показано, что среднеквадратичная раэориентация в ZfZj
между точками I, ы ^ на оси кристалла является сумкой среднеквадратичных разориентациК мекду точками 2,2''и 2iz т.е
имеет место равенство: вж.гг - &i,2' -f-^e'ij
Для монокристаллов.выращинных по затравке,среднеквадратичное отклонение ^/заданного направления ох оси кристалла
в точке на его оси: &** &i t<si
где 8} -ерцдноквадратичноо отклонение затравочного направления, ^/-относительная среднеквадратичная разоряентация
на единице длиьы.Наконец,для областей не слишком удаленных
от оси монокристалла«где неоднородности условии роста не
слитком велики,выполняется соотношение 6г/х) /'/xj^cmtt где
^j-средние размеры блоков в точке х * ^^-среднеквадратичная разориентация между блоками в той же точке.
Показано,что случайные разориеатации в кристалле хорошо описываются уравнением,аналогичным уравнению диффузии»
причём параметром уравнения служит величина удельной среднеквадратичной разориеитация.
Такой подход позволил получить дополнительную информацию о внутренней структуре кристалла.

-225 ВВУТР8ННЁК ТРАНШ КРИСТАЛЛОВ КВАРЦА, ЗДРАВЦШНЫХ
ИЗ ВОДОЧНОГО РАСТВОРА С ДОБАВЛЕНИЕ СОЛИ£/>*0«.
Вондарвнхо М.Г.,Зязанк*н А.Ф.,Фохчэтсов А.А.
ВНИИ синтеаа минерального сырья г . Александров.

приводятся результаты исследования внутреннего трения
/ Q'*? кристаллов кварца, выращенных на «елочного раствора с добавлением в раствор 0.14 \&LiJVOit на льеаозлемеятах среза ХУ//35°10 на частоте 1 МГц в температурном интервале -1вО++1бО°С. Результата представлены в таблице.
Приводятся средние значения О"* и» десяти намерений.
Таблица
Параметр* выращивания и значения
•
^'d7
1.66 £ 0.06
o.ia
0.21
2.2b Г С.2э
0.23
2.4010.20
0.24
2.50 ±0.20
0.2?
2.10Ю.20
0.30
2.60 £0.15
0.36
3.70 г0.40
8
г
0.12
2.8i>* 0.15
9
0.20
20.00 £4.00
И» таблицы видно, что для всех кристаллов ^'растет
с увеличением скорости роста. Д|я кристалла Ь Q ниже,
чем для кристаллов 2,3,4, и»-аа более высокой температурм кристаллизации, что согласуется с ранее полученными
результатами для кристаллов, вырадяншх из раствора
На рисунке представлены температурные зависимости
О*для кристаллов 1,3,7,8 / см. Таблицу/.
Для кристаллов, выращенных ив раствора 1, при темпе»
ратурах -16O+-iO°3 наблюдается чрезвычайно низкий уровевь Q' и линь для кристалла 7 отмечается небольшой максимум <?* при -v—1oO°C; в области температур -10+*60°С
наблюдается вирокая лолоса небольжнх оо величина потерь.
Для образцов, выращенных на раствора 2,характерно наличие значительного максимума (Г при температуре ~-1&0°С
/ с м . рисунок/.
f п/д Г Раствор. 1Тип раствора!
1
2
3
4
5
1
б

#мм/сут!

15
'•¥.

-ГбО ' -120
8
Цо
О
ЬО
88Q
-80
Рис. Температурная аависимость О' жршс*ал*ов кварца
/1-кристаял 1, 2-жрмсгалл 3,3-крисгалл?, 4-кристал* 8/,
Свявь максимума 6**'пр» жвмпвратуре —-150°С с ионами
примаси ^ а показана в р а б о м (21/ашк Q ври ~-138°С на
частот* 5 МГц/» Содержание примаси Л4 в крисхаллаг 3 л 8
3.0*10""* и б.4x10"" 4 ввс.^, соог'ввхстванно.
Различие спектров Q~* ъъях кркстанлов определяется
на только различием в содержании приывсе#, но и иным спо~
собой вхождения их в кристалл в процессе роста. Следуе*
ожидать также охличия некоторых характеристик резонаторов, изготовленных из эхих кристаллов, /например, ТЧХ/ и
особенно иг иеыенвпия при различного рода обработках я
воздействиях.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Бовдаревко М.Г..«отчвнжов А.А.,Хаджи ii.fi. Сб. Сиаичвскив исследования кварца. И, "Иадра",1975, 4 2 - 4 5 .
£ . Фраавр Д . Сб. Фи«иi«екая акустика, х . 5 , М, "Мир",
1973, 7 2 - Ш .

.шимнм

- 227 -

к ш л ' ш СПОСОБА КРИСТАДИНЕ АЦ:Ы
ffifciTOil СУРЬ'Ш IT СГЛЬУ//,* CTPIL1I ЧА
СОВЕРСЕПСТВО РАОШК КРИСТАЛЛОВ
Б. И.Рортник, С . Б . 1-л
Институт народного хозяйства,
С целы) выявления условий и ^акторш», способствующие
родигпоЯ кристаллизации в аморфных пленках £4 и 56г5д
довалось кристаллообразование при различных cnocorfax
лхзации: изотермическом отжиге свободных паонок в печи, от*иге
на нассивноЯ (по сравнение с плёнкой) слидяяоа подчогче и облучении электронами, Одновр-зы^ино изучаюсь ачи^ние теипературы (скорости роста) и принес л HJ uoplo'iornc и соиершеистио
кристаллов.
Исходными объектами были тошеаг ('"БОСА) a,iiop!uue плёнки
$6 я &1$л , яокритые с двух сторон углс],олсц. Поса;.ен:ш puci-yщих кристаллов закл»ча.щсь в вознккнииеиии pujupiieuTtipuxiuiiitux
друг -относительно друга олоков и превращении иоиокр^столлои ь
сферолити. исследование проводилось с поиошьи электроикои микроскопии. Цераии мска*енности являлись: для кристаллов $1 •
полыыи угол разориентнровки решетки, определяемый со электронограииам; для кристаллов Л ^ - плотность слоков VMX КОЛИ»
чество и I ик&.
Установлено, что морфология и аскаженность кристалло», и
iczie ълаяпм температуры ^скорости ростам к принеси различны
при разных способах крксталлиэади:!.
При кристаллизации путей изотермического отхнга свободных
плёиок C-il^-G CC~JS*-C^ в шгёыхах $1 4 S 4 при всех иоследоваиких температурах СЗОО-З^СУ оо'разуотся совершзнииз монокристаллы (рис.За;, а искажеиность криста,глав £С в соотьетстлу»
ющ»х пленках иииицальма.
При введении а гыинки £С*£э lipjuecu С"2 &'1\',:Ь1), & 'шиш
при йруг*! способах криста-ЫИйацин ,i Kpitci*. 1.^1 а^. jioo-i.ti-'imx ;J Ч ЛИЧНОГО вида блочность (»нс.Эб,Ч&,б). Искажёкность кристаллов
^ i придругкх способах кристаллизации танке выше, чем я с у чае отжига сяоболнмх плииок C-SI-C, хота иорИлогия ОСТЙ^
практически непзиенноЯ. Хардктерло, что при

- 228 iuiior. С-5*А~0 и C-SI-4J » электронном пучке иорфоюшя а
вершенство кристаллов определятся скоростью роста, причём за
висимость искагенностм (плотности блоков а х угла разорнентировки реигетки *t ) от скорости роста ir имеет экстремальный
харвктер (.рис.1 и 2).

г ч

Рис.I Заьисмыость исхахеиности п кристаллов
от скорости ростаУ-

fvc.2 Бавискиость искажёшюсти d> кристаллов Я от скорости
роста tfТаким образом,рчпнленн условия н факторы, стниулирувщив
сферолмгнуо кристаллизацию в Л к $t*Sj : электронное облучение в процессе роста, наличие массивной подложки ж примеси.
Влияние температуры (скорости роста; аналогично наблюдаеиоыу в $л ж обсуждалось ранее ДО.
Влияние электронного облучения, массивной подлогам и принеси предположительно объясняется их влиянием на структуру и
релакс-чцчонние свойства амор<11аоя плЬики. Т^к как за возникноиокадениа а превращение монокристаллов 5 i к$1гЬ^ в с<1>екон.|ди«оиу, ответственны обьёмиыв к сегрегационные
напряжения [23, те изменение релаксационных своГ.стз г зависимости or способа кристаллизации и наличие принеся будут
влиять на иортологко х искаксниость растущих кристаллов.
Литература
1. И.Е.Болотов, З.Л.Александров, А.3.Конин, И.Н.Демидов,
'5*411, 37, II9I-II95.CI97*).
2. Б.И.Бортник, Тезисы докладов X нсесовзноЯ конференции
ПО ЭЛвКТрОИНОЯ USKpOCKOnHH.tJ, 2Э5-23Т,

tf, I976.

- 229 Н О Ш Е Н И Е И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭПИТАКСИАЛЬШХ СЛОЕВ ТВЕРДЫХ
РАСТВОРОВ В СИСТЕУИ Gd-Dn-AsSb.
В.Т. Бублик, С И . Гэнчаров, В.И. Вдовнн, А.Н. Лапша
Пиредает, Москва.
1. На основе расчетных данных а результатов диф^еренциальяотермического анализа построены изотермы растворимости а зависимости состава эпитаксиальных слоев от содержания компонентов в растворе - расплаве для системы Ga - Зп — As — St.
в диапазоне температур: 773 - 923°К.
2. Методом кшлкофаэовой эпвтаксин получены слои твердого
раствора GOn,,As y Sb,. y ( х ~ 0.88*0,91 и y~0,05»0.22) на
подложках UnAs nGaSb
3. Проведены рентгенографические исследования гетерокомпо8ицн1: твердый раствор - подложка. № основе проведенных исследований и данных по растворимости получены эпитакздалыш»
слои с положительными, отрицательными и практически нулевыми
отклонениями от параметра решетка подложка при температуре эпитаксаи.
Исследовано изменение величины несоответствия параметров решетки на гетерогранире (<*at) в интервале температур 300-800°К.
4* Методом просвечивапцей электронной микроскопии изучены
дефекты структуры (дислокации несоответствия и дефекты упаковка) на гетерограннце Gfl,Ilnl.>As,Sb,.y/j]nAs я в объеме эпитаксиального слоя с градиентом состава.
5. Показано определящее влияние Л0 ь на морфологео поверхности эпитаксиальных слоев. Проводится сопоставление особенностей роста твердого раствора &o,!H.,As,Sb,.r и слоев арсенида
индия на подложке арсенида глдия при условиях получения, близких к равновесным.

К"*

III

РЛСЧЬТ РАС11Р1ДОЯШ ПЛОТНОСТИ JRJOOKAl&Iil НА ОСНОВЕ
Ш Ш 1ИШШШХ НАНИйФИИП В РШЬНЖ ШШ'ИСТШАХ
НШ1УШ\)ВДИК0В, UWALtflMEMUX ГО РлСШНА
С.С.Вахрамеов, В.П.ОсвенскиИ, С.С.Шифрнн
ЛГУ им.Стучки, Рига

ГИРВДЕГ, Москва

Предлигается методика оценочных расчётов поля реальных
термических напряжении и распределения плотности дислокаций в
кристаллах иолупроводникоп р процессе выращилания из расплава,
основанная на учете релаксации термоупругих напряжений,рассчитыннемых по методике Til
При допущении,что реальные сдвигопые терминеские напряжекия Ттр будут отличаться от расчётных термоупругих Тт/ в р е зультате пластической деформации Л
по соответствующей
системе скольжения, обусловленной образованием и движением
дислокации я данном месте кристалла { пробег дислокаций считается ограниченны*, аннигиляция дислокаций разного знака не
учитывается), можно записать:

Тт^" Тту-Ga

(I)

где

G
- модуль сдвига.
Принимая, что эффективные напригенин ^V^ ,действующие на
дислокацию, с учетом мекдислокационного взаимодействия можно
ввалить соотношением Тэр s frjt " Get.
и, используя и з вестные выражения CL *AbJV
tVmY§t\xp (-jff-) ,
Нъm Cdm
i ГЛ& b
- вектор Вюргёрса дислокш^ий,
V - скорость дпиженил дислокаций,^ , Уё , ft t U,C>1R »константы, определяемые из независимых экспериментов), можно
эгшисать ди(;«;>ерен!1иальное урапноние .
Решение ур-ния {?.) при условии, что й mGL*
в момент
времени t • 0
позволяет определить зависимость Л ft)
и,
с использованием NnwCof>% зависимость Mf ft) •
Численное решение ур-ния {?.) с применением ОВМ внполнено
для случая KpHcTJUtjioB G&ftf
, выршциоаемых методом Чохральского в направлении Kill) . Характер радиального распределе-

- 231 лвния Л £ , соотношение средних величин Af» для слитков,выращенных в разных условиях, а также абсолютная величина рагчи танных значений $* , хорошо согласуются с известными экспериментальньми даншми.
Типичные результаты расчета приведены на рис, I и 2»
3*'-

Рис. I. Распределение дислокаций
по радиусу слитка Gads
\
(I) - дислокации с векторами Бюргерса наклонными и (2) - перпендикулярными оси выращивания

Рис. 2. Изменение
99 плотности дислокаций
/ О « термических
' напряжений Ст/t и
no оси слитка
го
в процессе
выращивания
Предлагаемая методика расчета полей термических напрлжеТтр и распределения плотности дислокаций Мо позволяет
изучать влияние тепловых условий выращивания на объемное
распределение
Л/л , исследовать кинетику развития дислокационной структуры в растущем кристалле и определять критический температурный интервал образования дислокаций.
I. Бахрамеев С.С., Оовенский В.Б., Смирнов В.А.. Сб. Выращивание кристаллов и их структура в связи с условиями образования, ч. П, иад. АН Арм.ССР, Ереван, 1972, с.82-в4.

'•Л

- 232 -

о влиянии дополнительного ПОДОГРЕВА in МИКРОДИШШЮ

СТРУКТУРУ БЕЗДИСЛ0КАЦИ01ШЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРВШИЯ.
Н.В.Веселовская, Ю.Осоьский, tf.O.Червонный

В работахfl, 2}пока8ан#,что процесс образовашя микродвфектов
ж бездислокациониых ноыокрисгаллах кремния зависит от скорости
охлаждения монокристаллов «которая является функцией скорости
выращивания и градиента температуры в выращиваемом кристалле.
В настояцей работе,о использованием метода селективного травления, изучалось влияние дополнитепьного подогрева выращиваемого
монокристалла на образование иикродефсктов.Бездислокационные
монокристаллы диаметром 45 мм. выращивались в установках бестиголышй зонной плавки в среде аргона при скорости прохода зоны
2,5 mi/мин.
Дли уменьшения градиентов температур и увеличения времени
охлаждения величина подогрева регулировалась изменением мощности на дополнительной нагревателе.При этой средний градиент тампэратуры на поверхности кристалла на расстоянии 10 мм. от фронта
кристаллизации изменился от 1'Ю до II8°C/cu.
Исследование показало,что увеличение мощности подогрева приводит к существенному изменении микроструктуры монокристаллов.
Быращешше без подогрева монокристаллы содержат А-дефекты (рис
расположенные по полосам роста.С увеличением мощности подогрева концентрация А-дефзктов уиеш-шается,а Б - дефежны нз появляются (рис.16).Дальнейшее увеличение мощности подогрева приводит к полному исчезновению А-двфяктов и появлению более мелких
Б-дифзкгов ( р и с Л в ) .
Аналогичное представленному на рисЛв иамеиение мякродефвк»иоа структуры было получено авторам«с и в иолокристаллах,выраJHQuma без подог рева, при увздячеини скорости вырацинания с 2,5
до 4 ни/та.
Аиалиэируются условия выращивания ыошлсрзсталлов с изменапани мощности подог!)зяа при постоянной скорости и без подогрева
с переменной скоростью,и делается вывод,что па харакиер никродвфйктной структуры бэздислокацноипых MOHOKpie халлов оказывают
влияние но только скорость охлаеденлЯеНО а те^иовапряаеаия в

-^.в^

-233-вырациваеком монок •сталле и тепловые условия в расплавленной
8оне и у поверхности ристаллиаации.
Литература:
1. A.J.R.de Коек, P.J.Rokanoer, P.G.T.Boonen, J.Crystal
Growth, 30,(1975),279- 284.
2. P.J.Roksnoer, W.J.Bartela, C.W.Bulle, J.Crystal Growth,
35, (1976), 245-248.

- 23* ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ И ДЕФЕКТЫ СТРУКТУРЫ ЭПИТАКСИАЛЫШХ

СЛОЕВ ЛР Х Ц_ Х

SB и Я Е ^ б а ^ J U a Sfe t . y .

С.В.Вигдорович, Л.В.Друж№11ша, А.А.Зайцев, Л.Н.Норгулио
Гиредмет, Москва
I» Методом жидхофазовой впнтакси* получены апитакснальные
слон твердого раствора Я х &» 4 _ я S& на подложках антююнмда
галлия. Изучены технологические факторы, определявшие планар»
ность получаемой границы раздела подложка-впнтаксиальннй слой*
2. Построенная концентрационная зависимость периода рэкетхи от состава твердых растворов /)ёхСта1_х2>б имеет отклонение
от линейной в положительную сторону* Методом просвечивающей
алектронной микроскопии исследованы дефекты структуры а области reTeporpanHnH-fl£xGad_xS6 - G a S B , в том числе дислокации
несоответствия в плоскости границы.
3. Получены эпитакснальнт слои fl£xCiQ1.x л ^ 5В Л _^(у<0,05
иэопериодичаскке о антимонндом галлия, и проведены их структур
ные исследования методами химического травления и просвачи•ашцей алектронной кякроокопки.
4. Проводится анаша структурных дефектов л гетерокомпови-

циях GaSo-Jl£x Ц . Х Й В и GnSfe-JKxGa^x^So^» яависикости
от величины и внака несоответствия параметров реяеток на гегерогранице»

$?•

- 235 РОСТОВЫЕ ЫИКРОДЕФЕКТЬ В БЕЗДИСЛОКАЦИОН^ЮЫ КРШ1ИИ И ИХ
ЗАВИСИМОСТЬ ОТ АТМОСФЕРЫ ВЫРАЩИВАНИЯ
Г.И.Воронкова, Ы.И.Кедведев, В.В.Доброввнский,Н.Б # Тюрина,
В.А.Харченко, И.М.Греськов, В.П.Кллинушкин, В.Ф.Банная,
В.Н.Головина
Гиредмвт, Уосква

Ш;

.ЦЧ"

Крупные ыикродефекты в беэдислокационном кремнии (А-дефек<ш) можно устранить, увеличив скорость выращивания. Устранению
А-дефектов способствует также присутствие водорода ь атмосфере
печи. Однако в таких "бездефектных"кристаллах следует ожидать
высокой концентрации очень мелких микродефектов, которые не
обнаруживаются прямыми методами, но могут существенно влиять
на свойства материала.
В настоящей работе высокочистый безднслокацнонный кремний,
полученный в различных газовых атмосферах (водород, аргон с
водородом, вакуум) исследовался методами селективного травления, декорирования, малоуглового рассеяния света. Изучались
также энергетические уровни в запрещенной зоне, рекомбинация
фотоносителей, дрейф лития, радиационные нарушения. Все эти
методы оказались структурно-чувствительными ; "бездефектные"
кристаллы отличались аномальным поведением, которое существенно зависело от присутствия и концентрации водорода в атмосфере
печи. В частности, в "аргоноводородкых" и,в особенности, в
"водородных" кристаллах наблюдалось резкое замедление дрейфя
лития, прилипание фотопосителей, сильное рассеяние света. В
"вакуумных" н "аргоноводородных" кристаллах наблюдались донорные уровни, обусловленные микродефектами. Дня объяснения наблюдаемых аномальных свойств необходимо предположить, что кристаялы содергпт 10 см мнкродефектов, причем свойства мюсродефоктон в кристаллах, содержащих и не содержащих водород,
существенно раалнчны.

- 236 ИССЛЕДОВАНИЕ Н А П Р Я Г Ш И В ПРОЦЕССАХ ВЫРАЩИВАНИЯ
БЕЗДИСУЮКАЦИОННЫХ И ДИСЛОКАЦИОННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ
КРШНИЯ МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОПЗ
И.Н.Воронов, ЯеА.Снвриов, А.А.Холодовекая
Государственный институт редкометаллической
промышленности,Гиредмет.Москва.
ВЦ ЛГУ им.П.Стучки.Рига.
Подольский химико-металлургический завод..
В настоящее время получение бездислокациониых ыонокристаллов кремния получило широкое промышленное распространение^ то
время как выращивание бездислокационных кристаллов других полупроводниковых материалов производится в ограниченных масштабах.
Практикой роста монокристаллов кремния в промышленных условиях уотановлено.что режимы выращивания бездислокационных слитков в закууме сильно зависят от положения тигля относительно
нагревателя.С увеличением диаметра кристаллов требования к
положемш тиглей в нагревателях возрастают.
Бездислокационнониу режиму выращивания,как правило,соответствует такое положение тигля в нагревателе,при котором температура поверхности расплава у стенок тигля лишь на несколько
градусов превышает температуру кристаллизации кремния.
Намк проведено исследование температур и тчрмоупругих
напряжений,возникающих в процессах получения монокристаллов
кремния диаметром 30+50 мм.в вакууме при раздичных технологических режимах выращивания,положениях тиглей относительно
нагревателя и загрузках тиглей диаметром 1й5 мм.
Температурные поля в слитках рассчитывались из решения на
ЭВМ задачи восстановления температурного поля в растущем кристалле на основании имеющихся экспериментальных данных о распределении температур на оси слитка [l].Поля термоупругих
напряжений определялись из решений на ОВМ уравнений термоуиругого равновесия в перемещениях[2].
В результате анализа установлено,что при выращивакии дислокационных монокристаллов кремния максимальные касательные термоупругие напряжения изменялись от 800 до 200 г / ш 2 в зависимости
о г диаметра кристаллов,скорости их Бкращивания,длины затравочного лриртавла,загрузки тигля и его положения относительно нагревателя.

[

- 237
На рис.1 приведено распределение касательных термоупругих напряжений в бездислокационном монокристалле
кремния диаметром 45 ми.,
выращенном со скоростью
2 мм/мин.в условиях эксперментально подобранного положения тигля относительно
нагревателя.
Из анализа данных рис.1
вкдпо.что такому режиму
соответствуют минимальные
термоупругие напряжения,
находящиеся на уровне критических напряжений образования дислокаций.
Представляет большой
практический интерес выяснение причин уменьшения
Рис.1.Распределение температур л
напряжений в этом случае.
касательных термоупругих
Так'как распределение
напряжений в бездислокационном
температур на окружающих
слитке кремния.
тигель с расплавом графитовых экранах при изменении положения тигля относительно нагревателя на 5-7 мм практически не изменяется,на основе проведённого анализа можно сделать
предположение,что основной причинов является выравнивание температуры поверхности расплава.
В конце доклада приведено сравнение условий получения монокристаллов кремния в вакууме и атмосфере aproi.a.
Литература.
1,№1львидский М.Г..Смирнов В.А..Старшинова И.В.,Щёлкин Ю.Ф.
К анализу тепловых условий выращивания шнокристаллов методом
Чохральского.Изв.АН СССР /сер,фиэ./,1976,т.40,*?,с.Ш4-14&Ш,
2.Бахрачеев С. С.Расчёт термических напряжений в кристаллах,выращиваемых из расплава,Учен.заа.ЛГУ 1ш.П.Стучки,т.23?.Воц»с«1
теории кристаллизации,ч.II.Издтво Латв.ГУ,Рига, 1975,с.Ш-122...

П
4

Щ':

- 238 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ СТРУКТУРЫ В СВЯЗИ С
УСЛОВИЯМИ ВЫРАЩИВАНИЯ СОЕДИНЕНИИ A
SftAss
А.П.Вяткин,В.Г.Воеводии,В.В.Крыгин,А.Н.Порозов,Я.И.Отмен
Сибирский физико-технический институт, г.Томск
Одним иэ эффективных способов управления ансамблем "собственных" дефектов в полупроводниках сложного состава является
контролируемое изменение технологических параметров, определяющих условия роста кристаллов* В данной работе исследовано влияние давления в газовой фазе при вырациваяия соединений OdSflAs^
%ZnSnAss методом направленной кристаллизации (горизонтальный
вариант) на физические свойства и структурное совершенство кристаллов. Выбранные соединения можно рассматривать как модельные
материал», отличавшиеся простотой технология.
I . "Легирование" соединения
электрически активным
дефектами определенного типа осуществлялось путем изменения температуры Тэс "холодной" части, однозначно определяющей общее
давление з ампуле при получении монокристаллов в двухтемпературноМ печи. Величина Где варьировалась в пределах 450-570°2; температура расплава при этом составляла 615°С. Подавление диссоциации расплава, наблюдаемой при Тх < 550°С, достигалось созданием избыточного давления в ампуле путем введения инертного
газа*
Анализ результатов исследорания электрофизических ceotfcTB
кристаллов проводился с использованием метода квазихимических
реакции; в качестве независимой переменной использовалась величина давления паров мышьякаp#s . Расчет парциальных давления
компонентов газонов фазы для конкретных условий техпологического процесса был проведен на основании представлений о термодинамическом равновесии в паровой фазе о учетом известных физикохимических свойств системы ш~$1Ь~А$ [ I ] . Сравнение теоретической зависимости концентрации электронов от величины /fo (п*
"foP/is +ЯГРАЗ* №
* г л е &' и а* -eoast)-o экспериментальными
данными показало, что при / ^ л ,< 100 мм рт.ст. основаши дефектами, вводимыми в кристалл, являются вакансии^ ; п р и ^ д > 1 0 0
мм рт.сг. превалируют дефекты разулорядочения Stifa* Найдено
тепе, что свойства выредеиных кристаллов во многом определкУ

иамп*йаД-м«г1м

- 239 ются донорными центрами, связанными с примесью кислорода
если при синтезе и кристаллизации не принимаются ыеры против
окисления шихты.
2 . Исследование влияния условие получения на состояние ансамбля дефектов в кристаллах ZnSnAs
представляет особым интерес в связи с доменной структурой этого соединения [ I ] . В работе изучены электрофизические свойства и дислокационная стругтура монокристаллов %Л$п,А$£, выраженных при разных давлениях
паровой фазы над расплавом. Декорирование дислокаций, впервые
проведенное для тетрагональной модификации Z;i&lA$,,
проводилось с помощью специально подобранного тр&ъ*тежя//г'МЩ*1:1.
Результаты, полученные путем статистической обработки экспериментальных данных, представлены в таблице.
к « . и , » :Давлевие : Концентрация : Подвиги ость Плотность
* слитка . рда f
. дЫрОк3(Э0Оок),:дырокС309ОК):дислокаций,
!M»'_Pl.c.Tj.:
см
i&.4jbZ*2~z - 1 - £Ц1г- _
A-I
560
2}5x10*8 t
100
бхЮЗ
А-б
W
1,5110 ю
115
2XI03

'3
'•i

Из таблицы видно, что существенного ухучнения свойств соединения Z/IS&A^HOXHO достигну» путем уменьшения величиныр^ ъ
технологической системе»
При длительном травлении кристаллов, кроме дислокационных
яыок, декорируется система линий, образующих "сетку* на поверхности образца. Появление такой структуры связывается с растворением мккровключений второй фазы (или областей предвыдвленнй,
обогащенных мышьяком), расположенных преимущественно вблизи
мехдомеиних границ* Данные об ориентирующем действия этих границ согласуется с результатами кристаллохимичесхого анализа,
целью которого являлось получение сведений о равновесной форме и "огранке" структурных доменов в кристаллах ZnSnA<s2.
В заключение отметим, что результаты про»еденних исследований указывают на несомненную перспективность используемой в
работе методики для контролируемого управления свойствами соединений А 2 В / 4 3| .
ЛИТЕРАТУРА
I . Бор!цевский А.З. » д;>. Полупроводники A B 4 s | . Под ред.
Н.А.Горпьопой, Г.А.Ваховч, М., "Сов.радио", 1974.

шшт

- 240 ФОРМИРОВАНИЕ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ вод ДЕЙСТВИЕМ

ТЕРМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЛЕНТОЧНЫХ МОНОКРИСТАЛЛАХ ГЕРМАНИЯ
Е.В.Галактионов, В,№.Крымои, Э.Н.Колесникова, С.И.Баходцин,
Н.Б.Гусева, И. Л. Шульгина, II.И.Антонов
ФГИ им.А.ф.Ио<]р|фе АН СССР, г.Ленинград •
В работах [ l , 2 J сило показано, что при выращивании способом Степанова монокристаллов круглого поперечного сечения и в
форме лент в одинаковых тепловых условиях термоупругие напряжения в лентах на порядок вине, чем в стержнях. При этом,
если стержни можно иолучить беэдислокадионными, то плотность
дислокаций в лентах Ю 3 - Ю 5 с м " 2 и имеются дислокационные
скопления[з]. Для снижения термических напряжений и плотности
дислокаций необходимо уменьшить кривизну температурного поля.
Обычной экранировкой этого получить не удаётся.
В данной работе снижение плотности дислокаций в лентах
било достигнуто применением активных экранов, награваешх
електричееким током. Распределение температуры по экрану и по
ленте в направлении выращивашя 2 , измеренное и рассчитанное
по. методике p t j , приведено на рис. I . На рис. 2 приведена эпюра
напряжений в ленте, рассчитанная по методике [2]. В заштрихованных областях касательные напряжения превышают напряжения
образования дислокаций. На р и с . 3 представлено распределение
дислокаций по ширине ленты У .
1. Применение активного экрана позволило уменьшить кривизну температурного поля вблизи фронта кристаллизации с
20 град-см" 2 до 4 град-см"^.
2. Величина термоупругих напряжений в этой области снизилась с 50-100 г-мм" 2 до 10-20 г - ш " 2 .
3. В указаниях, тепловых условиях были выращены ленты с
плотность» д и с л о к а ц и й ^ й ^ З г Ю ^ см . Дислокационные скопления отсутствуют.
4. Распределение дислокаций по ншрине ленты коррелирует с
распределением среднеквадратичных касатеданих напряжении.

• л

•I
>\

^- r i"- v

- 241 •тн.

тч
Рио.1. Распределение температуры по экрану/1/ и ленте/2/
— рассчЗт
•в эксперимент

Рис. 2.Эпюра среднеквадратичных касательных напря.-2
жений. Нвпряжвния в г«мм'
i- ширина ленты.
NDf0

ЛИТЕРАТУРА:
Т.П.И.Аятонов.Е.В. Галактионов, Б.М. is
•
Крьмоя.Э.А.Тропп.Изв.АН GGCP,
to
сер.фяз., 40,7,1414, /1"Э7в/.
2. П.И.Антонов,Е.В.Галактионов, В.М. 1S
Крыглов,В.С.Ю^ерев, там же стр. 1419.
3. Н. Б. Гусева,И.Л. Шульпина, С.И. Ба- 40
холдин.П.И.Антонов, там ж, стр. 1429 g
4. П.И.Антонов,Э.Н.Колесникова, В.Ы.
Крымов,С. П.Ииваноров, М.П.Проскура,
В.С.Ю^ерев, там же,стр. 14СГ7

I
t ,

/
t

••

Рис.3.Распределение плотности диагакаций по ширине
ленты.

- 242 СТРУКТУРНЫЕ НЕСОВЕРШЕНСТВА КРИСТАЛЛОВ И ПЛЕНОК
ФОСФИДА ГШИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ РА2ИИЧНШ1И МЕТОДАМИ

I
5"-

О.П.Гояовко,Л.Н.КрижпновскяЯ г А.Л.Лит»1Н,А.В.Сусдов
ЭапороискиЯ мндустриаяьний институт,Запорожье

Эхектронномикроскопическиыи и оптическими методами и с следованы структурные несосерщенотш монокристаллов фосфида
галлия, выращенных по методу Чохральского.а также дендритных
кристаллов, выращенных кристаллизацией расплава нестехиометрического с о с т а в а . Методами растровой электронной микроскопий
и двухяучевой интерферометрии изучена морфология и структура
эпитаксиалышх с а о е в фосфида га и м я , легированных различными
примесями, полученных методами жидкофзэной эпитаксии.
Исследована дислокационная структура нелзгироБанных монокристаллов фосфида галлия диаметром 2^,26,28 и 36 мм, полученных по методу Чохртяьского. Показано, что плотность дислокации и их распределение по сечению кристалла не зависит от
его диаметра в изученных пределах от ?Л до 36 им, Дяя всех
исследованных монокристлляов характерно кольцевое распределе~
miе диоиог.рцнй по сечению. Плотность датслокпцип составляет;
л центрально!! области радиусом около 'Ю# от радиуса сечения
нонскриотплла-^хЮ см , в ерзднем кольце толщиной 35,'J раднйхГО^ си""", в периферийном кольце толщиной около 25$ ра—7xIQ cu~"t Избкрательиое тразш:ние гкявляет в сечении
1'онэкриотялла характерную треугольную конфигурацию из фигур
травления, расположенных по плоскостян скольжения.
Исследование дендритных ппастин фосфида галлия, выращенных кристаллизацией рнсплаю нестехиомстрического состава п о кааало, что они содержат значительно «еныиее количество дислокпциЯ, чем иопот{ристаляы, голученнис по иетоду Чохральского.
Средняя по образцу плотность дяслоклцш! в исследованных пластиичятих кристаллах не превышали 2 х Ю Э с и " Э , причем, основное
кояичестно дисяокаций сосредоточено в скоплениях, располагающихся вбвизи двойникових швов, где их плотность достигает
r,xlQJ с м " 2 '

- 2*3 Показано, что распределение дислокаций в эпитакснальних
сдоях аналогично описанному выше кольцевому распределение в
подяожках, изготовленных из ионокристачлов, выращенных по методу Чохральского. Отличие дислокационной структуры апитаксиаяьного слоя от структуры подложки состоит в отсутствии в
сяое полос скольжения и в несколько более високой пяотност!»
дисяоквцмй (примерно на 5С-Ю0#).
Изучение морфологии эпитаксиаяьны^ слоев показало, что
при одинаковой подготовке и ориентации ( I I I ) нодиокек, тип
дефектов роста зависит существенно от ялда аегирующеи примеси и в меньшей степени от ее концентрации. В слоях, легитюшнных цинком (Р=ч,5хЮ 7 см ) , набледнитея, главным образом,
дефекты в форме выступов - хокмики роста и трипирамиды, плотность которых составляет в средней 2x10* С М 7^. 3 эпитчксиальннх сдоях, легированных теллуром (п=1,5хЮ см ) , odnapyaeiib
ямкиороста ступенчатой формы, плотность которых состаьляет
Ч*1& см , а также конусы роста ступенчатой, иногда спиралевидной формн, плотность которых не превшэет IxICr си"*-.
В эпитаксиальннх слоях, чегировэнных сошестно цинком и
кислородом (р=5хЮ " см ) , обнаружен новыЯ вил дефектов,
представляющих собой системы разветвленных канавок, кп'кдпя :iu
которых заканчивается столбчптнм никрокристпяликом (рис.1,2).
Ориентировка осей канавок, как правило, приближается к направлению ^110^ , их глубина не превышает I мки. 5орма и
кристаплографичеекчя олиентнролкя таких дефектов пезвдлпот
рассматриють процесс их образования как своеобразии.! дс^дритННЙ рост "наоборот", когда вместо дендритного кристалла обра• эуетсп пустота деидпитноИ фор*ш в теле лмюкрмс^аллического
споя ("отрицательни'Л крнотан", по те^пшояопш И.1?.Иа;.^аноьского).
Обнаруженное в данной р; йоте сущестгсннор рпзличне ннефологии зпитакснальных слоев фосф-да галди я, .! ••пучушшх на
практически одинзков1;х подяолках и в очень сходгих Т^ЛИОЛОГИческих условиях, указнвает, что в данном случае решаииуы роли
в формировании деректо).т* с та играют «рнстаялохкмчческие причини.

- 2W СУБГРАНИЦЫ И ПЛАСТИЧЕСКИ)! ИЗГИБ В РАСТУЩЕМ
1ШЖРИСГАЛЛВ
В.И. Горилецкий, А.В. Гектин, В.М. Лобова, Л . Г . Эйдельман
ВНИИ монокристаллов ( Харьков.
1. При вытягивании из расплава пластичных монокристаллов
могут иметь место последовательные пластические изгибы кристаллической решетки противоположного знака. Так, при радиальном разравдвании от затравки по Киропулосу провисание краев
кристалла под действием собственного веса приводят к макроскопическому изгибу поперечной плоскости спайности (ППС) були,
наследуемому затем растущим кристаллом £ l j , однако под действием соответствующего поля термонапряжений отот изгиб на
последующих стадиях роста мокет быть ликвидирован или даке з а менен на обратный [2J . В случае изменения знака кривизны изо»
терм э наиболее пластичной части растущего слитка один и тот
же его слой должен испытывать изгиб одного знака у фронта криоталлинации и противоположного - в некотором отдалении от него
(3] . В связи с этим возникает вопрос о роли такого рода перегибов в формировании блочной структуры растущего кристалла.
2 . Проведено моделирование условий повторного изгиба противопоножного знака при температурах 500-650°С для следующих
образцов NaCt и Кс£:
а; предварительно деформированного четырехточечным иэглбом при комнатной температуре к затеи отожженного с
целью образования полигональных субгранкц наклопа<НО);
б) выколотого из були с большим прогибом ППС ;
в) предварительно деформированного кольцевым изгибом
при температуре 650°С.
Изменение дислокационной структуры в результате разгибания фиксировалось методом повторного травления. В образцах
всех типов повторный изгиб приводит только к смещение ранее
сувшствовавпих субграниц, увеличение плотности дислокаций и
образование новых субграниц не наблюдается. При частичном
разгибании образцов типа б), содержащих смешанные субграницы
различного знака, част, можно наблюдать сдвиги границ в проти-

кашааягаюш

- 245 воположных направлениях. Полное разгибание предварительно изог
нутых образцов приводит к практически полной/ исчезновению ранее созданных малоугловых границ.
3 . На продольных сколах монокристаллов КС£ , полученных
без вытягивания на стадии радиального раэрапцгвания и в условиях температурного поля, приводящего к последующему "разгибанию" ППС були, на стадии роста в высоту, проведен статистический анализ углов наклона наследуемых субграниц к фронту кристаллизации ( который многократно фиксировался небольшими скачками скорости роста и наблюдался в выращенном кристалле по
светорассеянию в луче л а з е р а ) . Установлено, что в подавляющей
большинстве субграиицы отклонены от нормали к фронту кристаллизации в направлении радиуса слитка, причем угол отклонения
возрастает с радиусом. Взаимосвязь между границами, выходящими
на продольный скол, и профилями ППС,измеренными рентгенографическим методом показывает, что выклинивание границ, обусловлено не только выпуклой формой фронта кристаллизации, но и кх
смещением под действием термонапряжений. Это приводит к быстрому уменьшению пластического изгиба кристалла.
Л. Из полученных результатов следует, что последовательные изгибы противоположного знака не приводят к дополнительному образованию субграниц; напротив, степень совершенства структуры вытягиваемого кристалла постепенно улучшается за счет вывода на бокову» поверхность границ одного знака и аннигиляции
границ противоположного знака.
Литература
I . Степанов А.В., Васильева М.А., с б . "Рост кристаллов" т.Ш,
ИЗД. АН СССР, М,, 1961, с т р . 223.
?.. Горилецкнй В.Й., Подлесная А.Д., Эйдельман Л . Г . , Тезисы докладов 1У Всесовзн. совей1,, по росту кристаллп, ч.П, Наука,
U.,1972, с т р . 77.

3 , Горилецкий В«И., Зйдельман Л . Г . , й з в . АН СССР, с е р . ф и э . ,
1976, 40, Н> 7, 1 5 2 2 .

ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ
УСТАНОВЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ
КРИСТАЛЛОВ ЗАКИСИ МЕДИ
Б.Н.Гречуиников, Б.С.Првдтеченский,
Л.С.Старостина
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Спектроскопические исследования выращенных кристаллов
используются для непосредственной отработки условий
вырвщивания кристаллов. Установить очень малые отклонения от
стехиометрии (так же как и малые количества примесей) удается
только физическими, в частности спектроскопическими методами.
Целенаправленное изменение условий роста дает возможность
идентифицировать возникающие изменения в спектрах полученных
кристаллов. В свою очередь полученные спектры - в данном случае спектры люминесценции, фотопроводимости, поглощения, а
также термостимулироваиная проводимость - дают возможность
установить оптимальные условия выращивания кристаллов Cut0 .
кристаллы закизи меди выращиваются бестигельным зонным
плавлением с нагревом зоны электронным пучком. Изменяются
давжннне кислорода, число и скорости зонных перекристаллизации. При изменении условий выращивания изменяются спектры
люминесценции, фотопроводимости, поглощения полученных кристаллов.
Выбранный способ бестигельнсго плавления позволяет достаточно хорошо стабилизировать мощность лагрева зоны. Максимально возможное для данного способа нагрева зоны давление
кислорода 10 мм.рт.ст. Таким образом давление кислорода
в процессе кристаллизации ниже равновесного (отвечающего области стабильности C u z 0 при плавлении). Это способствует
более полному удалению окиси меди, которая обычно присутствует в кристаллах, выращенных другими методами.
В спектрах люминесценции кристаллов, выращенных при наиболее низких давлениях кислорода,наблюдаются максимумы при
длинах волн 0,72 мкм, 0,62 нкк, а в спектрах фотопроводимости максимум X « 0,8 мкн. Эти максимумы обусловлены вакансиями кислорода. При увеличении давления кислорода уменьшается интенсивность такой лтшшесценции и фоточувствительность

• ft':

У;:

"•'Л

- 247 в области 0,8 мни.
Увеличение числа зонных перекристаллизации при наиболее
низких из используемых давлений кислорода приводит сначала к
уменьшению содержания избыточного кислорода, а ватеи также к
ззоаншсновеиию ввкансий кислорода.
Напротив, снижение скорости перекристаллизации приводит
к увеличению концентрации вакансий ыеди. Это проявляется в
увеличении интенсивности люминесценции о наксимуиаки
Л s 0,91 икм и Л * 1,01 мни и возникновении иакоимуыов,
отвечающих глубнпе уровня прилипания 0,5 »в на кривых териостимулированной проводииооти.
В кристаллах, выращенных при найденных (в результате
данной работы) оптимальных условиях, отсутствует упомянутая
инфракрасная люминесценция (Л « 0,71 * 1,01 шсм) и наблодается только кнтеиси.'зкая люминесценция рекомбинации свободных
9ИСИТ0П0В ( Л * I ) . TaKJ-e криотал1щ фоточувохвительны лишь
в области основного макоимуыа Л. «= 0,63 ыкм а не обладают
термостимулированной проводимостью. В спектрах поглощения
таких кристаллов наблвдаетоя до десяти линий екоитонкого поглощения.

-КЗ*&^1Я^^^

ЭВОЛЮЦИЯ ДЕФШМОЛ СТРУКТУРЫ В ПРОЦЕССЕ РОСТА
ШШО/ШЫШ ШСШиЮВ ШШУТА
С.Н.Григоров, Б. М. Еайэул ьдаи
Харьковский политехнический институт имени В.И.Ленина,
Харьков

Выполнено алектронномикроскопическое исследование дефектной структуры эпитаксиальных пленок висмута, подученных конденсацией в вакууме на грань (001) кристаллов KCI при комнатной температуре. Зародышевые островки виса/у та, ориентированные плоскостью (НО) параллельно (001) KCI, занимают на подложке две эквивалентные позиции с азимутальным разворотом на
90°: [110] В» || [HOjKCI И [Ы0] BI | | [ Г Ю ] К С 1 . Эпитаксиалышй
рост пленок происходит без коалесцешщи, что способствует зарождению двумерных дефектов, несвойственных массивному состоя •
нию. Зародашевые кристаллики прямоугольной формы имеют возможность срастаться так, как показано на рис.1а, с образованием границ вдоль направлений [110] и [001]. Такие границы
действительно наблюдаются, для них характерно возникновение
стенок краевых дислокаций, периепдикулярицх поверхности пленки [1,21.
r\

j] in —i jt
1

r—

г
a)

Д_

'•ft

/
f

— —~i
j

]

Рис.1. Два варианта срастания кристалликов
Однако, в большиастие случаев реализуется другой вариант
срастания, схематически предстявленши на рпоЛо. Лания границы (Г на рис.2а) в этом случае проходит вдоль направлений [ill]
и [ i l l ] . Такие границы являются большеугловими границаш двоЗ1шкслого типа с плосжостью двойникованил (К)£) (С - иррациональный индекс), близко к которой находятся плоскости (101) и
(ОН) в срастающихся кристаллах, шислопешше к длоскости понленки (НО) под углами 8?°37' либо 9£°23'.

- г - . - , г- .-*. -г

- 249 -

На рис.3 показаны схемы возможного расположения кристалликов
с сопряжением по плоскостям (101) и ( О Н ) .
Во всех случаях должны обi
w
Г 6)
a) .
разовываться двойниковые
границы с дополнительнш
счаигом или малоугловым
тротом, комненсируеМ.

' №ЖЯ.

ВИНТОВЫМИ ИЛИ

краеьь. /.ислокациями.
Г г)
В процессе роста или
отжига пленок висмута
/Am
происходит эволюция исходной дефектной структуры,
состоящая
в преобразования
г
r
нестабильных межкристаллитРис.3. Схемы сопряжения
них границ в стабильные,
эпитаксиалышх кристаллов висмута. Стенка дкелокагщй, образоЗаштрихованы плоскости типа (101). ванные при срастании,либо
исчезают (рис,1а), либо
наклоняются - в некоторых случаях, на значительный угол (рис.23)
Что касается болъшеугловнх грашщ, то большинство из Н И Х
в более толстых пленках оказываются лежащими в наклонных плоскостях (рис,4). Характерной особенностью грашщ является их
ступенчатое строение.

А\Щ

1. ВЛ.Косевач, С.Ц.Гркгоров, Л.Е.Чернякова. В сб."Мечаняэм и
кинетика кристаллизаЕцш", Изд-ьо "Наука и техника", МИНСК,
I9G9 Г., стр.284.
2. В.В.Кондратенко, Л.С.Налатник, Б.Л.СающкиЙ, А.И.фодорвнко,
ФТГ, 32, JS I , 166(1976).

I
4
•\

- 250 БЛИ.1НИВ УСЛОВИЙ ОСГА НА ОЕПА^ОРАЧИК "Ci If Л1|-!"КТМШ)Р
F ЕС' Л/.^IOrfЛ? 1.!*0ПНиХ К"ИСГАЛЛАУ (ГММИ;), РМРА'Ч-Ж^
М'И'С.Г.ОМ "СУ"АЛЬС'ЮГО.
В.П.Ггишин, Л.П.1{атогугч!;а, Л.В.ЛаР.чер, 0.А. г 'счизов.
Научно-иссле^.орательский и проектным институт редкометаллической п; омы'иленности ( ГИРЩ!КГ ).
Москва.
Г

С помощью методов иэбирителыюго трьвления, рентгеновской топографии и электронной микроскопии исследоран
характер распределения и опредеи.ла нонцентгация "сьи;;л"-^.eijoK'iOb ]• би:-,1..!:слокационных кристаллах кремния, выращенных мечодом Чохральского.
Исследования про РОДИЛИСЬ на кристаллах диЕГ^гром от
СОмм до POi'M, полученных кьь р накууые, так и в ппотоке
инертного гаьа (аргона, гелия),причем расход ш профиль
А^ижения потоков в ростовой камере существенно изменялись
Диапазоны скоростей Еращения затргэвки и тигля с
но состаяляли Р-46 и 3-20 об/мин. Скорость вытягивания
кристаллов лежала р интеграле 1-2 им/шт. Легирование
кпемния производилось бором,фосбором и сурьмой.
Характер распределения и концентрация "сЕирл я -ле^е1(тов в слитках, выращенных из расплава и полученных,
н&примор, методой бестигельной зонной плавки ( б . я . п . ) , ^
заметно различен"'гея. В первом случае, в зависимости от
условий эксперимента, распределение яСЕИрл"-де;|екРОЕ
может быть кольцевым, полосчатым, спиральным, равномерным и т . д . , а концентрация их Е объеме слитка может меняться от 10 d ^o 10°cu~ d .Размер ямок травления.в слитках,
Бараценних из росилава, ьсег^а значителано меньше, чем
и кристаллах, полученных мегомом о'.з.п.
Установлено,что до уровня легирогаиия мемье Ь ' ] 0 си*'
Xfi[ актер распределения и концентрация н сьирл"-дсч1екгов
но связаны с ьидои легирующей принеси и определяются
nj:enwyj;ecTEeHHO услоьинми выращивания к{ист&лла

•Si

••1

"
•
"
•
'1
i

-251 при степени легигорания^ Ь' 10 см
как ме.'ОД химического травления, так и рентгеновской чспоггИии (образцы
предварительно декориговались ме^.ыо) не обнаруживают
"ОЕИпли-.ь,е1ектор. Исследогании ппкакимирг, мю между
концентрацией кислорода и углеголя Р кгисталлах (содержание котопих оппеделяется услог-иями рьгаичи-ания и находитси в пределах 1*10 *с"10 см"' ) и
"-детектор отсутструе1!1 какая-либо коррелчиия.
С другой стороин, хагантер распгецеления и нониентрация AefeKvoE как г.о сечению, так и по длине слитка,
крайне чурсчрительны к /ОПОЕИПМ перемешиганич
Тан, по мере посышенил скорости Ега^еняя '. игл
ется yi-еличение неоднородности Е распределении "срирл"-дефектов,причем ха^^актер их распредолрцчя, как правило,
соЕпалает с картиной ппи.есного рисирс^ел^ния.Прогок
инертного газа, в общем случае, спосаОстьуе-/ снижения концеш'рацяи "сЕирл"-1,егвкР0Е и п: и определенной комбинации
скоростей сращения затравки и тигля удаегел вырастить
ионощмп'галяы с раг-номерным распределением пСЕИгл"-де:?екток по обьему, причем конценч^ация их не пгепинаег Ю^
Полученные результаты укас.лвают, что одним из югмолгных ыехакиамор обпиоотиня "rniipfl"-A,ef*t?i<'icp E бездислокационных кристаллах кремния,рнращираеыих методом Чохральского, является захгат из расплате частии рторо»*
(Те аи.

•.{•;

Юи&тлакк

- 252 POCTOffiE ДИСЛОКАЦИИ С ОСЬЮ [ i l l ] В МОНОКРИСТАЛЛАХ
ГЕРМАНИЯ
Л.Н.Данильчук, М.Я.Скороход, А.И.Георгиев
Новгородский государственный педагогический институт.институт полупроводников АН УССР
Дислокационная структура монокристаллов германия,выращенных по Чохральскому в направлении [ill],исследовалась методом
аномального прохождения рентгеновских лучей (АПРЛ).Пластинки
толдиной 0,540,8 мм вырезались из различных частей слитка по
плосюэсти (III).Использовался симметричный лаузвекий случай
дифракции рентгеновских лучей и отражения {22о} » {422} от
плоскостей .перпендикулярных поверхности (1П).При этом были
обнаружены розетки интенсивности от дислокаций с осью [ i l l ] .
На протяжении всего слитка эти дислокации сохраняли свое кристаллографическое направление.
На рис.1 приведен фрагмент рентгеновской тоаограши с крясталла гэриания с группой дислокаций одного знака с осью [ i l l ] .
Форма розеток интенсивности указывает на наличие у дислокаций
болыюй краевой кошоненты вектора Бкргерса. В работе [ l ] было
показано,что если вектор Бюргерса дислокаций с большой краевой компонентой перпендикулярен отраяащей плоскости ,то про ({иль розетки г основном описывается формулой:
,

Цчоскость нулевого контраста в розетке совпадает с плоскостью
скольжения дяслокаций.Подобные розетки и обнаруживаются у дислокаций, показанных на рисЛ.Плоскость скольжения дяслонаций (011).Саетлые лепестки розеток на рис.1 являются отображением
области сжатия решетки вблизи экстраплоскости.Если зектор Бюргерса леяят в отражащей плоскости,то дислокация с большой краевой компонентой образует розетку с црофалем,определяемым форцулой:

- 253 И,действительно,при использовании отражения (022),перпендикулярного к (422),дислокации [ill] образовали розетке,определяемые формулой (2).Отсюда еще pas еле дует,что дислокации [ill]
имеют плоскость скольжения (011) в большую краевую компоненту
вектора Бюргерса.А это возможно лишь^в той случае,если дислокации будут_иыеть векторы Бюргерса
£ = с/[|00] .лежащие в плоскости (011) и составляицие с осью [ i l l ] угол J. ~ 55°.Плос кость (011) в решетке типа алмаза не является плоскостью легкого скольжения,поэтому дислокации [ill] являются "сидячими".
В работе [г] существование таких дислокаций не предсказывалось.
На ряс.2 приведена возможная атомная структура ядра дислокации f i l l ] ,вз которой следует,что количество оборванных связей на длину дислокации,равную периоду решетки,составляет 2,31.
При высокой температуре возможна некоторая перестройка ядра,
приводящая к уменьшению числа оборванных связей до 1,15.Дислокация имеет значительную винтовую компоненту,которая легко обнаруживается при обходе ядра дислокации по замкнутому контуру
1-2-3-4-5-6-7-8-9-Ю-1.При этом совершается переход из одной
плоскости ( I I I ) в соседнюю. Связь 10-1,замыкающая контур,имеет
направление [ ш ] в определяет направление винтовой составляющей вектора Бартеров:
Краевая компонента выявляется из сравнения верхнего и нижнего
ряда гексагонов и определяется из уравнения:

fsttU - а[т]- 4-а[щ] = {Ш]
*•

I.
2.

,',

. • л-

J I

Лнтера-iypa.
Л.Н.Дадильчук. ФГГ, I I , Э085, 1969.
Д.Хорнстра«Дефекты в кристаллах полупроводников, "Шр", Ы.
1969 г.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ДИСЛОКАЩЮННОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ
ВЫРАЩИВАНИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ КОРУНДА РАЗЛИЧНОГО ПРОФИЛЯ
Е.Р.Добровиноная, Л.А.Литвинов, В*В.Пищик
ВНИИ монокристаллов, г.Харьков

Характер дислокационной структуры при выращивании монокристаллов из расплава определяется процессами наследования
дефектов затравочного кристалла, примесями и тепловыми условиями выращивания. Исключая действие первых двух механизмов
приемами, рассмотренными ранее /Т./ , в настоящей работе о б суждаются общие закономерности образования дислокационной
структуры при выращивании монокристаллов корунда различного
профиля s эавясимости от тепловых условий. Известно, что величина термоупругих напряжений, ответственных за образование
дислокаций, определяется второй производной от градиента температуры по координате / 2 / , значение которой зависит с одной
стороны от отношения ловерхности выращиваемого кристалла S к
его объему V , с другой - от раэпости температур кристалла я
окружающей среды. Для определения вклада каждой из этих веянпин в широких пределах варьировалась одна из них при сохранении постоянства второй.
На первой этапа при постоянстве разности температур кристалла к окружающей среды измешиш величину < $ у / путем выращи-*
вания кристаллов различных поперечных размеров и различной
формы: лент, призм, цилиндров, трубок цилиндрических, квадратных, прямоугольных, треугольных, шеотигранных и т . д . ( р и с . ) .
В таблица приведены величины плотности дислокаций р в зависимости от $орм профиля и скорости выращивания if при поперечном
размере кристалла а » 10 ми и толщине стенки полого профиля
2 мм. Анализ данных показывает, что резкое уменьшение t/ для
полых профилей но приводит к существенному изменению р , s то
время как а сплошных профилях плотность дислокаций изменяется
на два порядка. Исходя из / 3 / каждому ^"/t/ соответствует своп
предельная скорость роста. Аномалия зависимости J>($itfayA
\f ш 120 мм/час обусловлена TOW, ЧТО при S/\/>IQ выращивание
вечось на скоростях ниже предельных (увеличение скорости до

- 255 150-160 мм/час в контрольных экспериментах по выращиванию лент,
прямоугольных и хреугольных труб приводит к возрастанию р до
8.10 5 см"" 2 ), а для кристаллов с £/V<W
рост велся на скорости
существенно вше предельной. Характерно, что при увеличении
поперечного размера
s
2
профилей, для которых
^(1120) . с м "
Форма отношение S/y остаетпрофиля
- - I */ = 120 Я/= 20
ся постоянным (полые
мм/час
мм/час
см
5
5
профили),
в том XQ
4.I0
4.I0
34
5
диапазоне скоростей
5
ЗЛО
4.I0
20
5
изменение величиныу>
ЗЛО
4.IO 5
12
5
мало.
Так при выращи5
6.I0
4Л0
10
5
вании труб диаметром
5
8Л0
5.I0
10
4-90 мм < £ / V « 10) в
6
I.I0
9
7 Л О5
диапазоне скоростей
о
4
ЗЛО 4
2Л0
от 20-120 ым/час в е личина р изменяется в интервале (2 * 8 ) Л 0 см"*1*. Для оплошных
профилей различной формы, у которых велика зависнмоетьЗД'оЕ п.,
плотность дислокаций находится в прямой зависимости от скорости
выращивания. При заданном V с увеличением поперечного размера
величина р растет: изменение диаметра от 4 до 40 мм при
гГ« 10 мм/час приводит к изменению р от 2 . I 0 3 до 5.10 5 си~ 2 .

аО
о

Наблюдаемые закономерности являются общими ори получении
монокристаллов корунда различными расплазными катодами. Найденные зависимости позволяют определять параметры процесса выращивания любых корундовых профилей, обладающих ось» симметрии, и
получшь кристаллы с заданной дислокационной структурой.
Л и т е р а т у р а
1 . Х.С.Багдасаров, Е.Р.Добровйнскаа, В.В.Пищик. Сб."Монокристаллы и техника" в . 6 , 3, 1972, г.Харьков.
2. В.Л.Ивденбоц, И.СДитсшрский, Т.С.Чебаноза. Кристаллография, 18» 39, 1973.
"5. Е.Р.Добровинская, Л.А.Литвинов, В.В.Пищак. Иэв.АН СССР
оер.физ. 40, 7,1330, 1976.

- 256 ТВЕРДОФАЗНЫЕ PEAiaii-Ш РАСТВОРЕНИЯ И РОСТА
КРИСТАЛЛОВ КОБАЛЬТОВОЙ ШИНЕЛИ В МАТРИЦЕ КОРУНДА
И.А.Жижейко, В.Я.Хаимов-Милькоа
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Одной из основных задач при изучении твердофазных химических реакций является задача определения типа точечных дефектов,
образующихся в процессе этих реакций. Обычно для этих целей применяют методики, основанные на исследовании структурно-чувствительных свойств кристаллов, такие как электропроводность, терыоэдс и др.
В случаях, когда твердофазные реакции сопровождаются выпадением шаг растворением частил второй фазы, характер точечных
дефектов, участвующих в этих реакциях, может бить определен из
соотношений исходных и конечных удельных объемов компонентов
реакций.
Примером тшсих реакций ыожет служить выпадение шинельной
фазы ( CoAIgO^ ) в матрице кристаллов корунда (AlgO^), легированных кобальтом, при отжиге в кислороде или распад этой шпинелевой фазы на Al^Og и металлический кобальт (I) при отжиге образцов в вакууме. В первом случае реакция окисления системы
AljjOg + Co с образованием шпинели может происходить как путем
возникновения алюминиевых вакансий, так и посредством прямой
или вакансионной диффузии кислорода, Во втором случае реакция
восстановления может осуществляться или через кислородные вакансии, или через диффузию межузелыюго алшиния. Именно учет
этих возможностей в сочетании с данными по удельным объемам
компонентов позволяют во многих реальных случаях решить поставлял туш задачу. Например, оценки измерения единичного объема
шпинели при ее восстановлении посредством кислородных вакансии
показывают, что выпадение металлического кобальта и Ai'pOg дола!ю сопровождаться образованием поры, соизмеримо»! с единичным
объемом. В случае ке восстановления шпинели посредством мевдуузельного ашоминия суыма объемов продуктов реакшш (AlgO^ и Со)
оказывается больше едииичиого объема, что долзию привести к
возникновению механических напряжений в матрице в области Biinaдония кобальта. На примере'шинельной фазы в работе рассматриваются и другие возможные случал образования точечных дефектов
UJ.JI отжиге ь нлелороде или вакуоле.

•'

'•-!

ё
(

д*'.

- 257 В работе использовались кристаллы корунда, виращешше методом Вериейля, содержащие 1,5-2 10 ат./Йо; отжиг п кислороде
760
проводился при -Ь = 1500°С, Р'О2 - '- торр; от;;-сиг n вакууме
при t = 1400-I700°(;f p - 1<Г*горр.
Методом оптической микроскопии установлено, что вакуумный
отжиг кристаллов кррунда, содержащих шпинельную фазу, приводит
к распаду микрокристаллов шпинели с образованием пори (рис.1),
объем которой близок к расчетному, а последующий откиг в киолороде - к образованию микрокристаллов шпинели без наличия механических напряжений. Указанные процессы обратимы.
Ташия образом, в нашем случае реакция иосстановленил осуществляется путем образования вакансии по кислороду, а реакция
окисления - посредством ваканеиониой диффузии шюлорода.
Исследования морфологии кристаллов корунда, содеркащих шпинельную <}азу, показывают, что микрокристаллы шпинели в основном образуются ни дислокациях, а такяе на макропузырях (рио.2),
содержащих металлический кобальт-. Распад последних, в HGKOTOJ их
случаях, сопровождается образованней и отпочковываниеы отрицительннх кристаллов (рис.3), не содержащих металлический кобальт.
Последующий отжиг в кислороде не приводит к образованию в них
шпинельной фазы. Вероятно, выпавший металлический коболоТ д ш ^
фундирует из отрицательного кристалла в шкропузырь или на поверхность образца.
Зкспершенталыю наблюдается, что скорость образования
кристаллов шпинели, расположенных па границах блоков, существенно больше, чем спорость декорирования отдельных длслокаид];.
Предполагается, что ди^'Узия кислорода, в случае образования
шпинели, и ци^4уэая кислородных вакансий, в случае восстановления кобальта, идет, главнш образом, по дислокаг.и1ям и их
сконлениятл.
Литература
I. E.M.Акуленок, Ю.К.ДшииюНко, Л.А.Манекков, В.С.Не
Л.Д.Ппскун, В.Я.Ха11мов-1,1алькоу. Цисьми в &ЗТ&, 16, 6,
335, 1972.

;:••;:,••

- 253 РОСТОШЕ ДЕФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА БАРИЯ-СТРОНЦИЯ
Л.И.Ивлеаа, Ю.С.Кузьминов, ]{.И.Полозков
Физический институт им.П.ЕЛебедева АН СССР , Москиа.

Г*

Кристаллы на основе твердых растворов ниобата бария-стронция
Bnxi5tjxy^p
&(, (НБС) продолжают привлекать внимание специалистов с целью создания на их основе электрооптических модуляторов. Однако, широкому применению кристаллов НБС мешают значительные технологические трудности при получении совершенных олементов.
Основные недостатки выращенных крясталлов - это их оптическая
неоднородность, которая приводит к увеличению остаточного светового потока, к рассеянию лазерного луча в объеме кристалла и неустойчивости процесса модуляции. Оптическая неоднородность НБС ато полоса роста и затравочный столб, проходящий вдоль всего
кристалла, В отношении выяснения природы полос роста имеется ряд
работ /l,§/\ в которых показано, что полосы роста возникают за
счет флуктуации состава расплава на фронте кристаллизации, в
частности, меняется соотношение ионов 5 й и i^fc . Характерно,
что затравочный столб проходит через весь кристалл вдоль его
центральной части и в сечении повторяет форму затравочного кристалла. Фрагмент дефекта в плоскости перпендикулярной оси роста
показан на риа.1. Было установлено, что дефект образуется при
различных формах фронта кристаллизации. В наших экспериментах
фронт кристаллизации был или плоский, или слегка вогнутый. Условия выращивания кристаллов ИБО были следующими: скорость вращения составляла 20-40 об/мин, скорость вытягивания кристалла - 4б щ/час.
Били проведены некоторые физико-химические исследования
этого дефекта. В области дефекта микротвердость испытывает значительные изменения. Причем в некоторых случаях магсротвердость
увеличивается, что глэжио связать с увеличечшем содержания в области дефекта ионов &сс. Химический состав определялся на микроролтгеповском анализаторе типа w Со//?е£#Х", В области дефекта
иаблэдаотся обогащение кристалла ионами /5а и соответственно
обеднение *?'*< . Для образцов состава X =0,5 изменение соотношения fibd/Sb достигает 3-4$, для соотата .X М),.25 изменения составляют 1-2#. Для кристаллов с большим содержанием /ЗА. дефектная область более четко локализована.

- 259 На изменение состава в дефектной области также указывает
изменение параметра решетки "С", которое достигает 0,0014-0,0018
А, для состава X =0,5, однако, проявляется более плавно, по
сравнению с изменением соотношения / З л / & .
Методами рентгеновского анализа установлено существование
моноклинной фазы вплоть до состава
X =0,5. Однако, тер!.»графический анализ показал, что и для составов X =0,5 и X =0,67
наблвдается небольшой максимум, который методом сравнения о тернограмюй для состава А =0,25 можно отнести к переходу тетрагональаая-моноклинная фаза.
Таким образом, можно констатировать, что в центральной
части кристалла ниобата бария-стронция &<%* ^ ^ / . х Лъ^ 06
ооставов X =0,25, 0,5, 0,54, 0,67 образуется столбчатый дефект, повторяющий затравочный кристалл, в котором наблвдается
обогащение &<*-, изменения параметра кристаллической решетки
ж микротвердости. Присутствие такого дефекта приводит к продольному растрескиванию кристалла.
Л и т е р а т у.р а
I. О.Ф.Дудник, Ю.Л.Копшюв, В.Б.Кравченко. Кристаллография
20, 1013, 1975.

S% /7/У-ГЛ

. • -.1

- 260 РОСТОВЫЕ ДИСЛОКАЦИИ В ЫШАСТЙЧНЫХ
КРИ0ТА1Ш
ВЛ.Шщенбом
Институт кристаллографии АН СССР, Москва
Ориентация прямолинейных дислокационных лучей, вознаяающшс при росте иеплаетичных крйсталлоз, определяется упругим
взшиюдействиеи дислокаций с поверхностью растущего кристалла.
Равновесная ориентация соответствует обращению в ноль момента
взаимодействия дислокации со свободной поверхностью кристалла
а фиксируется непосредственно на фронте роста. В р а б о т е ' •• эта
задача была исследована в упруго-изотрониом при<5лажешш. Полное решение задачи с учетом анизотропии кристалла дал Лоте Щ
Оно оказалось очень простим а совпало с решением упрощэаяой
нестрогой задачи о равновесия дислокации в прнблякеиаа япяейного натяжения, когда упругое пола дислокация не рассматривае т с я , а дяслокадая прияаенвагтея погонная (на единицу длины)
энергия Е(&) , зависящая от ориентации дислокации, задаваемой
азимутом Ф .
Нетрудно убедиться, что наклоним дислокация в пяоекопараллельвоп пластянке тешжной <Хобладает суммарной .мней"
пой энергией W = dE(e)*«c(<?) , еслд О - угол ОУКЛОНДЙКГГ дислокации от нормали к поверхности пластинки, равновесная сраеитащш даслокацяа соотватствуит минимуму фикции W(&) в, с.педовательио, мп.кащиу фунтшя W~H®)
, яропорциоаалььоа
ColQ • £'*($.
Отыскание это.го глаксикеума кмеет простой госцетрачееййй с ш е д : к полярной диаграмма Е (в) , хврактернгушой
ориентациоилу» ЗЙВУСИМЭОТЬ упругой аиергва даслокациа, u*z.i\o
провести касательную, соотявтотвуе)а\ую ориентации свс-бои.яоЗ поверхности. Радиус-вектор точки касания задает рз,тювесп:пэ ориентацию дислокационного луча, ьыходящего на вту грань ростл.
Измененнс орйеитациа поверхности ведет к изменению ог.чонтздг.;!
дислокация.
. .
Иа аиаляза полярных дкм'рамл! С~ (&) вытекаю-т БССКККО СЛОЛсхвкя ti« только об ориентации ростовых дислокаций а об услолгме
их эаротле;г.ся. Согласно обзору ^Tjpa инраидагаяия кристаллов кэ

- 261 'раствора зарождение дислокаций происходит преимущественно на
включениях с образованием V -образных дислокаций. Но для этого требуется, чтобы н диаграмме ЕГ (0) можно было провести
две касательные одной ориентации, что возможно лишь в случае
наличия на этой поверхности ямок, т.е. участков с положительной кривизной, соответствующих запрещенным секторам ориентации дислокаций (в этих секторах дислокации имеют отрицательное линейное натяжение T=E+d 2 E/d02
и неустойчивы).
Анализ диаграмм ЕГ ( @ ) позволяет пронести ревизию
данных Ютпдера и др.14», изучавших минимумы w (8) в сопоставлении о экспериментальными данными, пересмотреть обоснование
метода перетяжки ^ ' и оценить возможность снижения плотности
ростовых дислокаций путем наращивания граней, соответствующих
выпуклым участкам диаграммы ЕГ ( 0 ) .

ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
J.
Ц.

В.Л.Инденбом, Г.Н.Дубнова. ФТТ, 9, II7I (1967).
J.Lofche. Phya. Korvegica 2, 15* (1967).
A.Aufchier. J . Cryst. Growth 15/1^, 5* (1972).
n.Klapper. phys. sfcat. s o l . (a) JA, 99 (1972).
H.Elapper, H.Eilppera, Aota Crysfc. A2g, '^95 (1973).
Y.Epelboin, A.Zarka, H.Kloppsr. J . Cryst. Growth £0.,
10? (1975).
5, W.C.Dash. In: Growth and Perfection of Cryefcals, I'd. Й.Н.
Doremua, Wiley, H.Y., I9?8» p . 361.

•?;;•'

,:- - :

- 262 РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ
ДИГВДРОФОСФАТА КАЛИЯ РАЗЛИЧНОГО СОВЕРШЕНСТВА

Б.К.Казуров, В.К.Пахомов, И.С.Рез, Г.Б.Сильницкая.

jt;
f
£
Р
Г
[•'
f
I
!.'
р
I
••
f-.
|;
]•

При выращивании кристаллов дигидрофосфата калия из в о д ных растворов методами снижения температуры или отбора н о н денсата наличие в растворах даже сравнительно небольшого
количества примесей (1.0 -10 кол^) вызывает интенсивный а а х ват их гранями кристалла, в результате чего к а ч е с т в о кристалла ухудшается, а иногда происходит е г о "выклинивание".
Проведенный рентгеноструктурнмй анализ кристаллов ЩЦРОд
с примесями и б е з примесей позволяет с д е л а т ь вывод, что ЕХОКдение принесей в кристалл искажает е г о кристаллическую решетк у . Это искажение увеличивает общую и индивидуальные температурные постоянные В и В ; . Увеличение температурных постониных, з свою очередь, изменяет стг^.гтурный фактор F и с к а е ы ваетоя на интегр"льной имгенсишюсхи отражения У .
Изменение интегральной интенсивности отражении в э а в и е и мости от изменения температурных постоянных лучше всего п р о я в л я е т с я в направлении 1.001 J кристалла КНрРО^.
Из формулы для струит;, ркой амплитуды

!•
%
|
••
|
I
I
I
{,
Ь.
|
\:

J J?pfJ?0 -атомные факторы калия, фосфора % кислорода , с - величина, в которую входит температурная костокнная и $Q~ координата атома кислорода, видно, что при увеличении общей температурной постоянной возрастает величина интегралькой интенсиьности отразивний с малыми вндексйми по отношению
к болызкы. Увеличение же обв<ей тоинератузшой постоянной означает, что при вяокдеиии прчнеоей П]'оисходит общее нарушвпив кристаллической решетки (сдвиг всех атомов из положения
равноьеоил). Такая зависимость наблюдалась аул ИССЛЙДОВЙКИН
кристалла КНоРОл, выраженного с дойаал«чием в раствор 0,0.?г
?еС1з "а литр раствора где отноаеиие СУ 008/СУ 0012 стремилось к бесконечности ( (70012 исчезало).

-j
ft
|
I
j

P.
\'::
Р[
у
;ч
й
g
fs
г;;
|':
"$•'
Ы
§
§•
Ь
к
Г;
й
|,'
В
%
£

- 2бз •
При вхокдении в кристалл других к а т и о ш ш х примесей ( C z + )
наблюдается иная к а р т и н а : происходит т о л ь к о деформация к и с л о родной подрешетки к р и с т а л л а . З т о с к а з ы в а е т с я на изменении Bj
кислорода и поэтому отношение С/008/ J0012. и з м е н я е т с я п о -другому: возрастает У0012 и уменьшпетоя J008. Такая зависимость наблюдалась нами на кристалле КИ^РО^, выращенном с добавлением в раствор 0,02г KgCtO^ на литр раствора,где в периферийной окрашенной части кристалла, содержащей большо примесей отновение О'008/ ^/0012 уменьшается примерно вдвое по
сравнению с центральной более чистой областью кристалла.
Методика проверена на 30 образцах кристаллов КНрРОд, виращенных снижением температурь! из водных растворов, приготовленвых из стандартного сырья, загрязненного принесяыи одно-двух- трех валентных катионов и очищенных втзвдениви в раствор
комплексов (типа трилона В),
На метод контроля созершенст/>а кристаллов типа КН^ГОл, осиованный на изучении соотновения интегральных иитеисивностей
рентгеновских отражений получено осторскоо сЕВДОтельство
*37*531 от Ц- июня 1971 года.
Продлojxeнный метод опробован %т&& на кристаллах ряда
KlkPOftt арсевида галлия, лейкосапфирв, кеорца и др.

\
^
|
|
«
|';
$
<;
:
:
!

ЖЫ

А-иЯ'Д л дсй^ГОЬ лг;лЛ"АЫЬ КВАРЦА
А.£.Кузнецов, Л.Ji.Черный, К.Ф.Кашкуров
Методами рентгеновско;} дифракционной топографии и гидротермального травления проведено исследование искусственных и
природных кристаллов кварца, исследованы природные кристаллы
кварца различных месторождений. Грани гексагональной призмы
кристаллов кварцз, как правяло, пассивны, и соответствующие
им секторы роста формируются путем роста кристаллов по ромбоэдрам.
Природные кристаллы формируются обычно в несколько генераций, причем посла предыдущей генерации кристалл, повпдшяоыу, частично растворяется. При последующей генерации стационарная форма восстанешишсотся. Зародышами природных кристаллов служат либо облики ргшее сформировавшихся кристаллов
кварца, либо кристаллики Ж И Л Ь Н О Г О кварца. Поперечные размеры
кристаллов определяйся расстояниями между транша гексагональной призмы зиродышавого кристалла. Рост грани гексагональной призмы может быть стимулирован дефектами, однако и в
этом случае разрастание грани гексагональной призмы происходит за счет роста по другим транш.
Исследованы искусственные кристаллы, выращенные на сферической затравке и пластинчатых затравках различных срезов.
Регенерация кристаллов происходит по плоскостям несингулярных граней штакоида и тригондлышх призы. Обращает вншанио
следу!о:цп!1 ф:и:т. Слои роста Б узкой области вблизи пцчакоида
и отрицательной тригопальной приэш повторяют сферический
контур затравки, а в секторе положительной тригоиолыюй призмы онк српзу рьэбиаа'йтся на отдельные участки. После виюшнииаыкя промежуточных пирамид роста ^эистелл нрпобротяет стоционпрную ферму, состоящую из гекоогональноП m u »щ п диук рон-

- 265 боэдров. Как й в природных кристаллах, грани гексагональной
призмы пассивны.
Сектори роста несингуляршх граней искусственных кристаллов дефектны и формируются путем автономного роста отдельных
частей секторов роста. Границы мезду этими областями автономного роста являются дефектными поверхностями кристаллов, которые параллельны граням гексагональной призмы. Рост искусственных кристаллов кварца на несингулярных затравках происходит в соответствий с теми же законами, что я регенерация
природных кристаллов.
Существует взаимосвязь скорости роста различных граней
кристалла кварца с концентрацией макроскопических включений.
1.1акроприыеси, осаждаясь в процессе роста на верхние грани
кристалла, стимулируют их рост за счет развития дефектов.
Прл этом макропримеси в большей ртепени влияют на рост граней ромбоэдров, в меньшей степени - на рост грани пинаковда.
Этот факт указывает на то, что при росте сингулярных граней
ромбоэдров преобладает слоисто-спиральный механизм роста, а
при росте несингулярных граней пинакоида - нормальный.

Iк

~ £66

BlMM'ui ФОРМЫ ФРОНТА лРЖЯМШЗАЦлИ IiA
ОДНОРОДНОСТЬ И МОРФОЛОГИИ КРИСТАЛЛОВ Д Ш К Л ' Р Ж Ш ,

ВЫРЛЩ;ША ij.uix по .\ЩТОДУ ЧОАРАЛЪСЛОГО.
Ю.Л.Копылов, В.Б.Кравченко, В.В.Куча, А.Т.Соболев.
На примере монокристаллов (&utSr)t\b20e,Gii3Gas0rZ)u\aGe0Z07
BiaSiО2о , выращиваемых по методу Чохральского, рассмотрено
влияние <|ормы фронта кристаллизации на свойства кристаллов.
Форма фронта кристаллизации определяется соотношением температурных градиентов в расплаве, над расплавом и в кристалле,
теплоотвоцом, теплофизическими свойствами расплава и кристалла и соотношением скоростей вращения и вытягивания кристалла.
Выпуклости фронта способствуют большие скорости теплоотвода
от кристалла, малые скорости вращения и, как правило, большие градиенты температуры. При этом создаются наиболее благоприятные условия цля проявления эффекта грани. В таких условиях различие между гранями, ориентированными параллельно
оси роста, незначительно, и кристаллы обычно имеют округлую
форму, практически без боковых граней. Только в случае сильно анизотропных кристаллов тияа (Ba,Sr)Mb,o6 даже при больших
температурных градиентах кристаллы ограняются. При выцуклом
фронте роста кристаллы напряжени, распределение напряжений
зависит от направления выращивания. При малых градиентах
температуры и малих скоростях вращения проявляется анизотропия выпуклого (Тропта роста. Гак, кристаллы германата и
силиката висмута полностью ограниотея боковыми гранями
•[IOC.} , {iio} я ( ш ) в заансимости от паправлешш роста, а
'Хролт роста - преимущественно формами /юсЛ и { н е } . Соответственно цм нагфаилешш роста [юо] при одинаковых тепловых условиях (JpoiiT роста iiaiiuo/i-je плоский, а аффект грани лашлеиие выражен, ii огранйнны/. кристаллах центральная
зона, соответствующая плоскому участку фронта роста, имеет отличны3 от боковых участков показатель преломления. На
рис. I а посаз.'лны ovpciv.cinnjA кристалл Bi^SjG2(> и теиеьая
картина кристалл?» с белее тзыиой центргишнои частьда, на
рве. I d - изменении онтмоиких сиоЯотв кристалла в центfaVitiioii ac-ijo, сиогчи-логау^и-ий г [шин ЦК-/ на алоолош участке ф опта роста п нпнраилен'.ит [по] . Увеличение скорости

№?£•

- 26? вращения при заданных условиях теилоотвода привозит к уплощению фронта кристаллизации и к ослаблению эффекта грани. Для
плоского участка фронта кристаллизации оптические характеристики кристаллов одинаковы по поперечному сечению, однако, в
продольном сечении кристаллы могут иметь полосчатую неоднородность, при этом требования отсучствш полос роста и оитической однородности в поперечном сечения противоречат друг
другу »з-за возникновения в расплаве СЕобоцнои или нынузсценной конвекции при условиях, уменьшающих зо^ект грани. 3 низких температурных градиентах вертикальные грани могут проявляться цаке у кристаллов, не склошшх к такой огранке
/Gd 3 Ges0 1 2 /. Транши рост, вообще говоря, нильлателыюе явление, так как оно может приводить к возникновению дополнительных напряжении в кристалле вблизи граней, что показано
на рис. 2 для монокристаллов (Ba}Sr)Nb206 . Кроме того, при
гранном росте из-за малых температурных градиентов создаются условия цля переохлаждения в центре фронта роста, в результате чего появляется "центральный столб роста" /рис. 2/,
а также уменьшается критическая скорость вращения, при превышении которой начинается "закручивание" кристаллов. Обычно это происходит при переходе от плоского фронта кристаллизации к вогнутому, который способствует захвату примесей и
ухудшению качества кристаллов. Изучение оптической однородности кристаллов, полученных при различных формах фронта
кристаллизации, позволяет цля кахцого конкретного случая подобрать оптимальные условия выращивания. При этом, несмотря
на некоторые нежелательные аффекты, связанные с границы ростом, выращивание при низких градиентах температуры является предпочтительным, в отличие с: результатов расчета работы [i] , так Kate при атом обеспечивается достаточная оптическая однородность, капая контрастность полос роста из-за
уменьшения конвективных колеоашш в расплаве, иошшенная
плотность дислокаций и уменьшение суммарных объемных напряжений в кристаллах.

i»

Литература.
' I. 13.И.Бирман. Сб. "Рост кристаллов", т.II, CTj*.2?-i.
Изц. Ереванского гос. ун-та, Ереван, Г.-1?5 г.

mI •

- 268 ДИСЛОКАЦИИ В МОНОКРИСТАЛЛАХ САПФИРА.
Г.Ф.Кузнецов
Институт радиотехники и электроники АН СССР, Москва.
Вэалнноразориеитированные ыакроблоки и остаточные неоднородные упругие напряжения являются характерной особенностью
монокристаллов сапфира[1], выращиваемых методом Вериейля.Квантовая электроника предъявила повышенные требования к структурному совершенству монокристаллов сапфира[2а,б]. Выращивание
о'езблочных малодислокационных монокристаллов сапфира сделалось возиожиин, когда для этой цели стали применять метод ЧохpaflbOKoro[lJ и особенно метод горизонтальной направленной кристаллизации,предложенный Х.С.Багдасаровым[2]. Последний метод
позволяет выращивать гигантские по размеру и весу малодислокационные пластинчатые монокристаллы сапфира[2].
благодаря пропусканию в видимой области, термостабильности и высоким электроизолирующим свойствам[2J,монокристаллы
сапфира весьма перспективны в качестве подложек для гетероэпитаксиального выращивания мококристалличевких плёнок различных
полупроводниковых материалов[з]. Для этого необходимы безблочные малодислокационнне монокристаллы сапфира. Контроль структурного совершенства последних методой ямок избирательного
травления[2е] представляется недостаточно надёжны» и удобным.
Дислокации и другие дефекты структуры монокристаллов оапфира, выращенкчх методом Багдасарова[2],в данной работе изучались прямым рентгенотопографическин методом расходящегося
полихроматического пучка от квазиточечного источника (РПКИ),
особенности применения которого для выявления индивидуальных
дислокаций описаны в [ з ] .
На рис.1 приведена рентгенотопограмна зонального эллипса
<0001> из пяти отражений от систем кристаллографических плоскостей (2110),<3030),(2240),(0330) и (12ГО).полученных методом РГШ?[з] на одном снимке сапфира в излучении Ко анода. На
всех рисунках контраст обратный оригиналу топограммы.Зто кристалл малодкслокационного сапфира,Суди по рис.2а, в разных
участках пластинки этого кристалла плотность дислокаций варьирует от 20 до 50см . Дислокации наблюдаются в форме сравнительно коротких извилистых белых линий или замкнутых
петель

I!
p
:*4v

- 269 -

диаметром 0,1*0,Змм. Из услоьия погасания u>$(cjE)=0
». максимального контраста c**^/)ei при f\\l следует, что
дислокации видимые в отражении (2240) и погасающие, например,
в отражении (0330) основного зонального эллипса (рисЛ)имеют
вектора Бюргерса типа ^=1/3<П20>. Извилистая форма и погасание отдельных сегментов дислокационных линий свидетельствует,
что эти дислокации смешанного типа,т.е. имеют краевую и винтовую компоненты. Они возникли t кристалле скорее за счет наследования и под влиянием термонапрякений явно переползала,принимая зарегистрированную конфигурацию.
При существенно большей плотности дислокаций (около 2-10^
см~^) на рис.26 дислокации,взаимодействуя образуют "жгуты" ,
ориентированные примерно в направлении оси роста [II20J.
Особенно интересным представлялось выявить рентгенотопографически индивидуальные дислокации в отдельных блоках макроблочных монокристаллов сапфира и попытаться выяснить сиязь
дислокаций внутри блоков с межблочными малоугловыми границами.
Ожидалось,что во взаимкоразориентировашшх блоках плотность
дислокаций окажется существенно выше критической (>3io'*cu~^
[2aJ) и их не удастся разрешить методой РПКйГз]. Возможно по
этой причине несколько наших опытов оказались неудачными. На
рис.2в дана топограмма (30l0) крупиоолочного монокристалла
сапфира. Контраст изображения дислокаций в макроблоках сравнительно слабый, но их погасание в (2240) позволяет считать,
что это дислокации с вектором Бюргероа типа £1100>, который
составляет угол 60° с линиями дислокаций. Однако плотность
дислокаций в какроблоках оказалась всего около 4-10 см" /на2
порядка меньше критической) и их концентрация вблизи границы
накроблоков (А и Б, разоривнтировашшх на 3,1°) практически
не изменяется. Применение прямых рентгеиотопографических методов исследования дефектов в сапфире представляется полезный
для дальнейшего повышения качества монокристаллел сапфира.
1) Рубин и сапфир, ред.Л.Ц.Беляев, Наука, М., 1974.
2) Х.С.Еагдасаров а) в книге [lJ,cip.20-36; б) в кн, 1У Всесоюзн.совещ.росту кристаллов,ч.2,Ереван,19?2,стр.6-25;
в)Х.С.Багдасаров и др. в кн.[2б],стр.26~29.
3) Г.Ф.Кузнецов, Кристаллография, 21, 8V7, 1976.

i
г; --

'А-'-'

- 270 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ
ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ
ЭД.Лохару, В.С.Юферев
Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе АН СССР
Лен; пгр..1Д

Применение методов теории упругости для определения дефектности структуры в выращиваемых кристаллах оказался плодотворным. Первые теоретические работы были выполнены в(г,2} ч

В работе [sfдля кристаллов Afa.CC в приближении идеальной

j..;

I1'1::

пластичности (без учета упрочнения) рассматривалась бесконечно-тонкая пластина,, температура которой изменялась только по
толщине, в работе[Г] считается, что пластическая деформация
происходит только в очень узкой зоне на фронте кристаллизации, а системы скольжения вообще не рассматриваются. Затем
метсды теорка упругости прошли экспериментальную проверку на
полупроводниковых кристаллах, выращиваешх из расплава методами Чохральского[з)и способом Степанова[/|] Оказалось возможным сопоставить тешературное поле в кристалле, поле термоупру:?Ех напряжений, напряжение гетерогенного зарозщения дислокаций с плотностью дислокаций в уже выращенном кристалле.
3 продолжении этих работ ставится задача о нахождении пластически: деформаций в кристаллах, вытягиваемых из расплава по
способу Степанова. Так как в настоящее время полной физической теории образования дислокаций пока что нет, то используется феноменологический подход, основанный на механической
теории пластичности.
3 данной работе учитываются следуиэдие особенности зздачи:
I. Пластическая деформация может происходить одновременно по
нескольким системам скольжения. 2, Каждый материальный объем
кристалла, двигаясь вверх со скоростью X/ попадает п области
с разными температурными условиями в результата..чего образуется нестационарный процесс сложного нагруженил и разгрузки.
При этом предполагается, что кристалл вытягивается медленно
и релаксационные процессы успевают пройти.
функция текучести для множественного скольжения задается
ь виде

"Л

- 271 jet* _

для

<О

Здесь Jfe пластический сдвиг в t -й системе скольжения,
•Tjj - касательное напряжение в этой системе, L - количество потенциально-активных систем скольжения, с^к£ - учитывают
оффект скрытого упрочнения, функции %к и 1&к берутся из
экспершлеитальных зависимостей <^- £ , иолученнш: при одиночном скольжении [sj,
_ L к
Для тензора пластической деформации имэем €ц — X.ify#i< (2)
где Уу - тензор, определяемый ориентацией К -й системы
скольжения. TaitHM образом для определения пластических сдвигов Й*к имеегл сие тещ уравнений
д л я
t Ч* >• О
Р а < 5° т а г о и 1 е ^ системы
(3)
гуш нс а<

.lv<0

Jf ss 0

•

Р 5°тащей с»;стелш

К уравкенкятл (2-4) дсбавляптся уравнения' равновесия и
уравнения связи тензоров иаиряяений и деформаций. Б такой постановке были выполнены расчета для пластины гергдания.

1,2.
3.
4.
5.

Литература
В.Л.Инденбой, И.С.ЗитомирскиЙ, Т.С.Чебанова, Сб. Рост
кристаллов, ч I I , 8,303,М."Наука",/1968/: Кристшиюграфяя 18,39,/1973/.
В.Б.Освеиский, С.С.Шифрин, М.Г.Мильвидсюай, Изв.АН СССР,
сер.физическш!, 37, 2357, /1973/.
П.И.Антонов, Е.В.Галактионов, В.М.Крымов, В.С.Кферев,
Изв. АН СССР, сер.физэтеская т.40, 4119, /1976/.
Б.А.Белобородова, О.СЛ'опепская, Ю.И.Сиротин, Кристаллография, т. I7,B,6,II87, /I972/.

6. V.&.Patee , B.H./ieexantler
4,385, /1956/.

'.'ff .

flcta

/4etae£ur§ica.

II
•••у.

\"'-'

'<•{.

- 272 И С Ш Д О М Ш Ш НЕОДНОРОДНОСТИ!
В Э1ШТАКСИАЛЫ1ЫХ СЛОЯХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Si, 5/е,_х.
К.Л.Люгович, П.У.Арифов,Ш.Х.Игаыбердиев,У.А.Аыанов,А.С..Лютович
Институт электроники АН УзССР, Ташкент
В работе исследуется возникновение неоднородностей состава в связи с особенностями гетероэпитаксиальиой структуры и
механизмом роста эпитаксиалышх слоев твердых растворов кремний-германий на кремниевых подложках различной ориентации.
Слои твердых растворов в широком диапазоне составов осавдались
путем сокристаллиэации кремния и германия при их восстановлении v\.zSiC£t/ и УеС£чъ потоке водорода.
Как показали исследования с помощью оптической и растровой
электронной микроскопии, в эпитаксиальных слоях при увеличении
концентрации германия обнаруживается характерный рельеф (рис.
1а,б), связанный с возникновением линий скольжения, образующихсп за счет пластической деформации, вызываемой различием парапетров решетки и коэффициентов термического расширения подложки и слоя. Так пак линии скольжения появляются в процессе роста, то они могут быть причиной ыикронеоднородносги состава в
их окрестности.
Исследования распределения eociaua, проводившиеся методом
локального рентгеноепекгрыльиого анализа (Ж'С/Q на ыикроаиализагоре "Сатеса" типа US ~hG, обнаружили неоднородность состава в области линий скольненип. На рис. 1в,г покаэшш растровые картины микроструктуры участка поверхности слоя в поглощенных электронах и распределение концентрации кремния па 5-ом
ма участке в характеристических ремгсновских лучах (иллюсярируется уменьшение доли кремния и утзелич«пио доли германия на
лшшпх скольжения ) .
Количественное определение состава в облает;** иогомогеииоеsii показало увеличение концентрццни герминил но участках Л И Н И Й
сколиеиия до 1,5 раз. Лаблэдайкий зф^аич коаег быгл сьяэан с
повишонной адсорбцией германия аз диилокащзлх, образующихся в
'процесса роем.
Как поноэино ранее / I /, a aasiiOiiiivciu ог а'е
ионцентрациошшх координат, уосч ошгглкоиадьиил СЛОИВ

кIf
i

I':

f.\

- 273 германий может идти по механизму пар-твердое (И-Т) или пар жидкость-твердое (П-Л-Т).
Проведенное в настоящей работе детальное исследование с
помощью ЛРСА распределения состава по поверхности в слоях,выГ
ращенных по механизму П-1 -Т , показало, что в этом случае распределение компонентов становится резко неоднородным.Образующиеся в виде холмиков виделенйя обогащены германием по сравнению с основной поверхностью.
На рис. 2а показана растровая картина микроструктуры
участка поверхности с такими выделениями (содержание германия
8 основной части кристалла 38,4 яес.%, а на холмиках достигает 82 зес./о.)Наблвдаемое явление вызывается эффектом сегрегации германия при кристаллизации по механизму П-Ж-Т.
Литература:
/I/ К.Л.Люгович, Ф.А.Гимольфарб, Т.АЛхорская, П.Б.Орлов
Влияние механизма кристаллизации на диффузию бора в эпитаисизльных слоях твердых раствороз кремний-германий.
Кристаллография, Х У Ш » б, 1973.

,$&1:гА^.льъ1~^'~гях£ЯШзъя^^

- 274 ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ СОВЕРШЕНСТВА 1дОНО1СРИСТлЛлОВ
НИКЕЛЕВЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ
В.Г.Лютцау, Е.П.Костюкова, В.Н.Толораия, О.М.Корнилова
Институт Машиноведения, ыосква
Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов перспективны как материал для рао'очих лопаток газотуроинных двигателей.
Эти монокристаллы являются естественными композиционными
материалами и характеризуются наличием двух структурных с о с тавляющих: формирующейся в первую очередь дендритной матрицы
никелевого твёрдого раствора ( К - доз з а ) и ыежденцритной о б л а с т и , состоящей из эвтектических фаз £ - # ' и карбидов типа
МС иа основе титана.
В работе рассмотрено ориентационное соответствие меаду
# и (jf-^ 1 фазами никелевых даропрочных сплавов, а также
изучена субструктура в разных участках мойокристаллачзского
сплава.
Ориентациониоо соответствий фаз изучалось на сплава т ш а
У1А, для которого характерны крупные «о 100 мкм выделения
&-&' эвтектики. Микролауэграшы, полученные от указанных
ф а з , а так*е дифракционные картины, снятые методом широко
расходящегося пучка показали, что между К и $ -$' фазами
ыонокриотаиличвокого никелевого жаропрочного с плави существует хорошее ориентационноа соответствие. Максимальный угол
разворота участков решётки по меж^азнш границам не правимает 0,5°.
Исслодова1%яв суботруктури проводилось на «плазах типа
&С, виращенних по иаправлонияи <'001,) и ( ^ ш ) . Характярнне микрорентгенох'рамми, полученные НЙТОД.ШИ Шульца и Еерга-Бор^^тта
от кристалла, взращенного по н.-щравлвнию ^(JUl), показпиы и а
рис.1. Из ьшкроронвгЛюграмн пично, чго дуидриты твёрдого
раствора обрнауи характерную субехрукгуру. Услоиин ропта крво
ТУЛЛЭ в от5»ртовой облает» нрииод«"1т к тону, что он рас го г аи
чвтир1м cflitTopau, двзориентвровашид! цруг относительно -ipyoa
на угли до 0,1>° вокруг ьикранлоиия <^i.I0), образуя цириу чч~
n
i 1С|.ич!1и.(рис.1и). В каждой из укозанннх секгорон
дезорионтнрован.чие учосачгп

-; i : .vV'^'- -• •

- 274 ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ СОШРШЮТЬЛ lAOHOKPMCTiiJIJiOli
НШДЕЬЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ
В.Г.Лютцау, Е.П.Костюкова, В.Н.Толораия, О.И.Корнилова
Институт Машиноведения, Москва

Монокристаллы иикелавых жаропрочных сплавов перспективны как материал для рабочих лопаток газотурбинных двигателей.
Эти монокристаллы являются естественными композиционными
материалами и характеризуются наличием двух структурных с о с тавляющих: формирующейся в первую очередь дендритной матрицы
никелевого твёрдого раствора ( # - фаза) и ыеждзлдритной области, состоящей из эвтектических фаз £ - # ' и карбидов типа
МС на основе титана.
В работе рассмотрено ориентационное соответствие меаду
^ и ^ - < К ' фазами никелевых харопрочних сплавов, а также
изучена субструктура в разных участках монокристалличзского
сплава.
Ориентациоиноа соответствие фаз изучалось на сплаве т ш а
У1А, для которого характерны крупные до 100 ыкм выцелвикя
&-&' эвтектики. Микролауэграымы, полученные от указанных
фаз, а так*е дифракционные картин», снятые методом широко
расходящегося пучка показали, что ыезду К и tf -£' фазами
монокристаллического Никелевого жаропрочного еалава. существует хорошее ориенгациоиное соответствие. Максшалышй угол
разворота участков решётки по мзжфазным границам не превышает 0,5°.
Неслоцованио субструктуры проводилось на ениазах типа
НО, выращенных по иоправлеиияч ^001^ и (lll^. Характерные микрорентгоиогрании, полученные методами Шульца и Берх'а-Бэрротта
от кристалла, вирадалного по шшраьяышю ^OOl), показаны иа
Г>исЛ. Из ыикрорелтгеиограш-] видгш, что дондриты твёрдог'-о
раствора образуют характерная cytfcTpyiuypy. Условия роста крип
толла в стартовоа области прииоднж к тому, что он растит по
чвтиром салтораи, щезориенхировашши друг сч-иоептольно друга
из угли до 0,5° вокруг иаираяленйя <fiI0), образуя и-"№У чехырохскатиоК кришп.(рис.la). В какдом из укозалинх c8ifropOBJ
паблюдаются двзориоитироваинив участки решётки рцгцероц 0,1цц,

Ш:
- 275 По церв роста кристалла секторная структура исчезает, ыелкие
дезориентированные участки решётки остаются того ае размера,
а взаимный разворот их уменьшается от 10* в стартовой области
до 1 - 3 в нижней части кристалла. Отчальные дезориентированные участки решётки объеденелы в группы размеров от 0,4 до
0,8мм, которые развёрнуты дру? относительно друга на углы до
0,5°. На рис.16 показана микрорентгенограима от нижней части
кристалла, полученная методом Берга-йрретта. Ьицно, что дезориентированные участки решётки представляют сооой деицриты.
которые обледенены в колонии, развернутые друг относительно
друга. Чётко виражеиная полосчатость дифракционного пятна от
среза иристалла параллельного оси росте (рнсЛь) свидетельствует о том, что исследуемые кристаллы иыеют карандашное строение: в эвтектической матрице ^ - ft' распололены дендриты J1
фазы, имеющие форму стерлшей, вытянутых вдоль направления рос
та, боковые оси дендритов развиты слаоо. На границах раздела
дендрит и матрица взаимно развёрнуты как вокруг направления
роста, гак и вокруг направления, перпендикулярного оси роста.
Угол разворота нэ превышает 30*, что свидетельствует о достаточно высоком совершенстве кристаллической рвыитки моиоиристаллического сплава.
На рве.2 показана иикрорентгенограныа, полученная катодом
Берга-Бзрретта от среза {ЮО} монокристаллического сплава,
выращенного по направлению {J.J.I). Чётко видна слоеаая структура с направлением слоев по £tOG). Размер соответствующих
участков рошёиги 0,2мм, углы взаимного разворота 10*. Слои
имеют слоаное строение и состоят из отдельных цанцрцтов. й ким образом в гр«-?таллэх, выращенных по оси (ill) цэицрахи
вытянуты вдоль однгго из направлений (001> и образуют в плос
костях {юо} упорядоченные ряда по направления!! ^

.*ит
•" . '•. .."•'•'.':''<Гл-^-О.

- 276 ТЕРкОНАШНМШН И ИЗГИБ
Б ШШТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУРАХ КРЕМНШ
Б.ЯЛлартузан, Н.Л.Уланова, Б.В.Лопатин,
Б.Ф,Павлов, Б.Г.Фомин, Ю.В.Юиков
Вычислительный центр ЛГУ им. П.Стучки, Рига;
ГИРЕДУЕТ, Москва
1. При определении распределений температуры в эаитаксиальных структурах кремния в процессе их наращивания отсутствует строгое рассмотрение теплообмена пластины с окружающий гааоы и пьедесталом /1,2/.
В данной работе решается задача о радиальном распределении
температуры в эпитаксиальных структурах с учетоы указанных
факторов. В расчетах использованы значении градиентов температуры газа в эпитаксиальном реакторе, полученные из решения
газодинамической задачи /3/.
2. Определены зависимости распределения тенпературы по
пластине от начального прогиба, радиуса, толщины и других параметров отрук^уры.
3. На основании найденных распределений температуры проведены расчеты терыоизгибов и термонапряжений в пластине в
ириближении нелинейной теории упругости / V »
4. Проанализированы возможности возникновения идиотической деформации в эпитаксиальных структурах кредоия с различной кристаллографической ориентацией.
ЛИТЕРАТУРА
1. H.R.Huff, R.C.Bracken and S.N.Bea, J.Elsctrochen. S o c ,
118, 147, (1971).
2. J.Bloera, A.H.Goemans, J.Appl.Phys.,^, 1281, (1972)
3. М.А.Кравченко, А.С.Кузнецов, Б.й.йарууаан, Н.Л.Уланова.
"Bojjp. теор. крист1.', ьыа.а Уп.зьн.ЛГУ ин.Н.Отучйи, т.237,
с.92 (1975).
h. L.D.Pyer, K.U.Huff, W.W.Boj-d, J.A r r l. Г1ц-я., 4? ,
C197D.

'"•:.• .-л-'-'.--.;-

- >

,£^- г ^ЗГ"^7П& 5е "-^™'^' ч ^~Т^

- 277 ДЕФЕКТЫ РОСТА В МОНОКРИСТАЛЛАХ ГЕРМАНАТА СВИНЦА

;

•A ' • \ ."

В.Г.Моня, Е.В.Синяков, В.М.Дуда
Днепропетровский государственный университет
Днепропетровск
Кристаллы сегнетоэлектрика РЬ^ОезОц иогут применяться в устройствах электрооптики fl] и запоминания изображений [2]. Для этого необходимы монокристаллы высокого оптического качества.
В работе представлены результаты исследования В Л И Я НИЯ условий выращивания на оптическую однородность монокристаллов германата свинца, выращенных из расплава методом Чохрвльского вдоль осей [001] и [100] в несколько
приемов, соответствующих следующий условиям:
- Скорость вытягивания: 1,5; 3; 6 мм/ч.
- Скорость вращения: 0, 12, 25, 50 и 100 об/мин.
- Периодичность реверса: 0,5; 2; 8 мин.
- Контейнер для расплава: платиновый тигель № 100-12.
Тигель при выращивании не вращался.
Температура расплава в зоне роста измерялась с помощью незащищенной платинородий-платиновой термопары. При
вытягивании кристалла без вращения флуктуации температуры непериодичны и соответствуют нерегулярной конвекции;
величина их возрастает с увеличением температурного градиента и температуры роста. При реверсируемом вращении
растущего кристалла возникают периодические колебания
температуры расплава, амплитуда которых зависит от скорости вращения и достигает в отдельных случаях 10°С.
В кристаллах, выращенных с вращением, наблюдаются
регулярные оптические неоднородности в виде плоских областей, повторяющих форму фронта кристаллизации л различающихся показателем преломления. Направление вытягивания ня формирование "полосчатости" не влияло. При вытягивании кристалла без вращения слоистость исчезает, однако рост становится нестабильным, кристалл стгшоатте*
мутным и теряет огранку.

w
p

- 278 Основные результаты работы:
1) Получены монокристаллы PbgGegjj при изменении в
широких пределах условий выращивания. .
2) Исследованы оптические неоднородности в выращенных
кристаллах.
3) Установлено, что причиной образования полосчатости является периодическое оплавление растущего кристалла вследствие осцилляции температуры у поверхности раздела фаз, возникающих при вращении кристалла.
4) Проведен локальный рентгеноспектральный анализ выращенных кристаллов.
5) Исследована взаимосвязь условий выращивания, формы
фронта кристаллизации, морфологии кристаллов и их дефектности. Рассмотрены условия получения беадислокационных
монокристаллов германата свинца.
6) Исследовано влияние полосчатости на электрофизические свойства кристаллов.
ЛИТЕРАТУРА

B « W . K M , Z W S PH., H
Pbberfe?» &S., 3.P>njs.V: Ctppf. ty

Z. Cumnin& $.£., Luke Т.е., ftw. Ш,

£/,

в
if
Ш
ma
ж:

у Jx;'- ~\ _ ".i

J , Y ,'•' - ' •.

-,';,

- 279 О МЕХАНИЗМЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЯХ
В.В. Москвин, Г.И. Дистпер
Институт кристаллография АН СССР, Москва
Твердотельные реакции кристаллизации имеют важнейшее значение в таких процессах, как старение и распад твердых растворов, радиационные изменения твердых тел, формирование фотограт
фического изображения, возникновение коллоидных центров и т.д.
Методами декорирования на уровне электронной микроскопии изучен механизм кристаллизации в твердых матрицах - ионных кристаллах (щепочногалоидные кристаллы и сегнетоэлекгрик триглициисульфая) при твердотельных реакциях, протекающих яри облучепии кристаллов рентгеновскими лучаии или гамма-квантами, при
термообработке кристаллов с примесями различной концентрации и
при аддитивном окрашивании кристаллов.
Во всех исследованных образцах были обнаружены, наряду с
единичными точечными дефектами, сложные активные центры, представляющие собой группировки точечных дефектов различного
строения. Сложные активные центры являются наиболее активным!
местами в об"еме кристаллов, где начинаются различные твердотельные реакции. Эти реакции могут привести к изменению структуры сложных центров, к их постеленному усложнению и к существенному увеличению размеров за счет направленной миграции ионных и электронных дефектов к этим центрам. Увеличение размеров
сложных центров постепенно приводит к образованию скоплений
точе <ных дефектов, причем, как правило, возникают сферические
иди бахромчатые скопления. Во многих случаях в "узлах" бахромчатых образований возникают сферические скопления точечных
дефектов. Ппотнооть точечных дефектов в скоплениях составляет
Б Л О ^ - Ю ^ / с м 2 . Округлая форма скопиеаий точечных дефектов
характерна и наиболее энергетически выгодна для образовании о
аморфной структурой. Различные скопления точечных дефектов
представляют собой некоторые метастабильныв состояния (одяажо
достаточно устойчивые во времени)* так что при соответствующих внешних воздействиях одни скопления могут рассасыватьоя,
а в других могут, напротив, протекать собственно реахцм
кристаллизация. В последнем случае происходит увеличена

'•4

.- 280 плотности точечных дефектов в центре скоплений, которая может
достигать порядка S.Krvoir, ч т о обеспечивает усиленное взаимодействие точечных дефектов друг с другом и затем приводит к
кристаллизации в центре скоплений. Увеличение плотности точечных дефектов в центре скоплений и последующая кристаллизация о
образованием частиц новой фазы происходят тогда, когда скопления достигает некоторых критических размеров порядка нескольких тысяч ангстрем. После образования кристаллических частиц
новой фазы в центре скоплений, точечные дефекты в остальной
части скоплений играют роль двойных электрических слоев на
границе двух твердых фаз. При различных твердотельных реакциях кристаллизации не наблюдалось флюктуационного образования
вародтаей новой фазы, когда имеет место непосредственная диффузия атомов и ионов к зародышам.
Механизм твердотельных реакций кристаллизации тесно связан с различной степенью упорядоченности точечных дефектов, в
пределе образующих решетку точечных дефектов (в разных кристаллах искаженную различным образом). В решетке точечных дефектов имеются наиболее реакционноспособные линейные элементы
(чаото построенные из сложных активнкх центров), которые являются зародышами бахромчатых скоплений точечных дефектов. В
решетке точечных дефектов имеются также каналы, по которым
происходит направленная диффузия ионов, обеспечивающая образование скоплений точечных дефектов и, соответственно, протекание реакций кристаллизации.
Анализ многочисленных картин декорирования показал, что в
различных кристаллах с разным примесным составом и с различной "биографией", подвергнутых термообработке и облучению У
равных условиях, твердотельные реакции кристаллизации, приводящие к образованию частиц новой фазы, протекают по некоторому общему механизму, основные закономерности которого определяются в первую очередь строением и свойствами решетки точечных дефектов.
:

- 281 КРУПНЫЕ КРИСТАЛЛЫ ОПТИЧЕСКОГО КОРУВДА НУЛЕВОЙ ОРИЕНТАЦИИ.
М.И.
Методом выращивания на затравку получены кристаллы оптического корунда диаметром до 300 ш . и весом до 30 к г . (см. р и с . )
Кристаллы нулевой ориентации имеют диаметр до 80 мм. и вес до
3 к г . Характеристика кристаллов 60 и 90-градусной ориентации:
Оптическая однородность соответствует требованиям пергой и
второй категорий для оптических стёкол. Блочная структура,
слои и зоны роста отсутствуют. Плотность дислокаций Ю-Ю^смГ
ПОЛОСУ поглощения отсутствуют в диапазоне 0 . I 4 3 - 7 , 0 мкм. Остаточнне напряжения в пределах 10-50 к г . см.
Технологические условия на стадии роста кристаллов любой
ориентации заданного диаметра одинаковы. Тепловые же условия
кристаллов нулевой ориентации на стадии отжига существенно
отличаются от таковых для 60 и 90-градусных кристаллов. При
снижении температуры кристаллов нулевой ориентации со скоростью, обычно применяемой для получения кристаллов 60 и 90-градусной ориентации, нулевые кристаллы растрескиваются ( см.
таблицу), однако блоков в них н е т . При уменьшении скорости
снижения температуры ка 5СЙ, кристаллы не растрескиваются, но
в них развиваются блоки. При дальнейшем снижении этой скорости
блочная структура не образуется и у нулевых кристаллов, но
величина остаточных напряжений в них выше, чем у 90-градусных.
Наличие
Остаточные Ориентация
Я Скорость снижения
блоков трещин напряжения, оптической
п. чемпературы,
кг. см." 2 оси, град.
п. относит, ед.
нет. ' нет
10
I
90
I.
2.
0
I
нет есть
3.
0,5
•есть нет
0
4.
0,35
нет нет
100-150
0

•
. ' • .; л- -

Если рассматривать напряжения в кристаллах как состояние
кристаллической решётки, в котором ео параметры отличны от
равновесных для данной температуры значении, то обнаруженный
эфрект мокно объяснить следущим образом. Безблочные кристаллы
нулевой ориентации получаются при уменьшении скорости снижения

&*&-&*'l.

- 282 температуры примерно в 2,8 раза по отношению к 90-градусным
кристаллам, и отношение параметров кристаллической решётки
корунда / I / : с:а=2,7 также близко к этому значению. И если
это совпадение не случайно, то указанный факт может свидетельстовать о связи скорости дипхйуэии вакансий с кристаллографическими направлениями в корунде. При больших скоростях
снижения температуры, вакансии не успевают мигрировать в
направлении оптической оси ( в отличие от других направлений)
з& период, когда температура кристалла ещё достаточно велика.
Последнее приводит к более высоким концентрациям вакансий в
кристаллах нулевой ориентации, что и создаёт напряжения, т . к .
вакансии могут существенно искажать кристаллическую решётку
/ 2 / . Отсутствие блочной структуры при наличии растрескивания
нулевых кристаллов при снижении температуры со скоростью,
применяемой для 90-градусных кристаллов, свидетельствует о
том, что для образования блоков необходимо воздействие напряжений в течение определённого периода времени в условиях
достаточной пластичности кристаллов. Аналогичное растрескивание без образования*блочной структуры наблюдается и у
кристаллов 90-градусной ориентации при резком снижении температуры на стадии отжига.
Тепловые же условия в уке выросшей части кристаллов нулевой ориентации на стадии роста, по-видимому, обеспечивают
достаточную скорость миграции вакансий в направлении расплава.
Подтверждением развиваемых выше представлений служит
также тот факт, что получение нами крупных кристаллов оптического корунда высокого качества даже нулевой ориентации
оказалось возможным лишь благодаря созданию достаточно низких
величин температурных градиентов. Больпше величины те;л!ературных градиентов также искажают кристаллическую решётку,
создавая напряжения ещё на стадии роста.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Грум-Гржимайло С В . , Кпассен-Неклюдова U.B. Рубин и
сапфир. "Наука",U, 1974 г . , стр. I I - I 7 .
2. Зоншайн Е.М. Автореферат на соискание учёной степени
к.ф.м. наук, ГОИ, 1975 г.

- 283 РЕНТГЕНОТ СП СГГАФЛЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СТЕПЕНИ ССЗЕРШЮТОА
МОНОКРИСТАЛЛОВ $ £ ,

ВНРАШПШХ

МЕТОДОМ ЕРПДЯМЕНА

И.Г.Новикова
Физико-технический институт низких тенператур Ml УССР,

г . Харьков

На механические свойства кристаллов существенно влияют
структурные несовершенства макроскопического и микроскопи№*

ческого характера, возникающие при выращивании их из расплава.

Поэтому для изучения механических свойств необходим подбор
образцов с близкими параметрами (ориентация, степень структурного совершенства и т . д . ) . Для повышения совершенства кристаллов широко используется отяиг.

В настояя;ем докладе приводится подробный анализ совершенства монокристалловfl £-, проведенный методами Фудяивара, по
схеиан Ланга-Бормана и двухкристалльногс спектрометра. Образцы /1Ь чистотой 99,5!? елочной формы ( в виде плоских лопаток)
для деформирования выращивались по методу "пластической матрицы" и чистотой 99,9997$

- в разберных графитовых формах по ьо-

дцфицированному методу Брндякеиа в ьакууме^Х^ЛОчл.'

рт.ст.

В отдельных случаях прооодпли шпероскоплческое изучение поверхности образцов для сравнения :: дополнения результатов,

по-

лушишх на шп рорентгонсграииах. Образцы после ыц-эдпвмгия
оотыБали вместе с печьс. Иеобхол -шый дополклч ..>ьпий откиг образцов ( а такие многократное деформирование до предела

тсу-

чретя с пронемуто'И|НЯ от?;ягом) производили в вакууле при р а з личных температурах и длитшхьностях для уненьшендя плотности
ростовых дпелогацна и получения образцов с заданной /лсяоье.uTi.yi.Ty^ori. С поиощьв топограричьск;!.. ciiiiuix-u, п ш у -

' v, i-'

-284

чешшх в различных строен лях, удастся представить как объемное расположение от^е.чышх дефектов (дислокационных петель,
сегмептоа, сеток), так и областей, где сконцентрировали большие скопления ростоипх дефектов.
Структура обгпзцоя, вирач'синнх из расплава, отличается
большим разнообразие;.': наглодается субструктура различных касштабов (от полосчатой до блоков с минимальной разориентацией),
малоуглсвые гршшдн, следы плоскостей сксльиения; точечные нарушен ли поверхности, отдельные дислокации - криволинейной конфигурации, характерной для областей большой плотности дефектов,
прямолинейной - в местах с низкой плотностью; отдельные полосы скольяения с правильным расположением дислокаций и т.д.
Получены зависимости интегральных интенсивиостей Лауэ-отравсенил R.I я аномальногэ прохокдения 72

, полуширины и формы кри-

вой качания от различной геометрии дислокационной структуры,
найдена связь кинематического и динамического рассеяния. Изучено влияние исходной структуры на предел текучести, плотнфть
i

дефектов и их распределение в образцах, подвергнутых различный
териообработкан. Приведено обсуиденио обнаруженных закономерностей в перестройке дислокационной структуры исследованных
образцов.

- 285 НЕОДНОРОДНОСТИ В МОНОКРИСТАМАХ А Л Ш Ш И Ш Х
ГРАНАТОВ
А. Г.Петросян ,Г.О .Ширинян, К Л .Овгчнесян, А. А. Аветисян
ч
II" титут физических исследований ЛИ Лрм.ССР
Изученные и<*ми монокристаллы алюминиевых гранатов (простLu
Br
AlO
и
ранственная группа 0^ -Iajd ) систем ( -|_x x^5 i2
LU
H
A1
< ыли ън ай1 е1Ш
( 1_X °X^5 5°12 ^
Р ^
раснлавным методом направленной кристаллизации [i].Обсуждается образование граней,полос
роста и дислокаций.
Известно,что в алюминиевых гранатах образуются грани с индексами { Н О } и {112} [2].Описание некоторых особенностей проявления этого эффекта при различных условиях кристаллизации
(форма поверхности раздела фаз,градиенты температур,скорость
выращивания и др.) содержат работы [3-7].&ги параметры,определяющие разыер и расположение граней в кристалле,можно отнести к внешним факторам по отношению к кристаллу;кристаллографическое направление роста является внутренним фактором.Рассмотрим выпуклую поверхность раздела с радиусом кривизны н (рис.1).
При образовании грани ( d ) угол ф удовлетворяет условию:
s

)

где h.jk.jl^ -индексы плоскостей,нормальных к оси роста,
-индексы граней.Очевидно,что при малых ip вероятность образования граней в центре кристалла возрастает,в то время как при
больших ф грани вытесняются
на периферию кристалла.При
ф
ф> <ppf f i a xx образование граней
У
ф г п а х опреневозможно.Угол
ф
деляетс>[ з; линем диаглетра
кристалла ( й ) и R :

Т=Тпл

Рис. I. Образование грани на
поверхностп раздела.

и может бить использован для
описания конфигурации и часла граней в кристаллах" с втвестной ориентацией.

- 286 -

fe'

Расстояние грани от центра кристалла определяется выражением r=Rsinu) ,кото|юе даёт возможность находить значения
Ц) Р ясследуеном кристалле.Приведём некоторые известные данные для направлений роста < Ш > и <100> .Плоскость (III) составллет с (ПО) и (112) углы 35,27° и 19,47° соответственно,а
плоскость (100) - 45° и 35,27°.Остальные углы между указанными
плоскостями больше 60°.
Образование граней исследовалось в серии кристаллов,выращенных по различным кристаллографическим направлениям.Как и
следовало ожидать,изменение значений г и ю от направления
роста находятся в хорошей корреляции друг с другом.В случае
<100> в кристаллах образуются четыре грани типа ( н о ) и четыре группы граней {211} .В кристаллах < Ш > образуются три грани
тина {211} и три группы { П О ) граней.Изученные кристаллы имели
выпуклую гмверхность раздела фаз,радиус кривизны которых оценивался по полосам роста,повторящих форму границы раздела.
Композиционные полосы роста и дислокации наблюдаются во
всех исследованных кристаллах.Образование полос роста для использованного метода кристаллизации следует,Б основном,отнести
к внешним нестабильностям,однако они трудно анализируемы ввиду
большого разброса значений периода возмущений скорости кристаллиэа-дии (1,5 - 10 минут).В областях,прилегающих к наиболее
интенсивным полосам,плотность дислокаций резко увеличивается
и может достигать до б.ЮЧпт.см""2 при средней плотности в однородных образцах 10-10 шт.см .
Некоторые из рассмотренных дефектов приведены на фото 1-2.
Литература
Г.Х.С.Багдасаров.А.Г.Петросян.ДАН Арм.ССР 58 (1974) 157.
2.J.Baaterfield,M.J.Pre8Cott;,and В.Cockayne,J.Materials Sci.
3 (1968) 55.
3.A..A.Chernov,Ann.Rev.Materials Sci. 3 (1973) 392.

4.X.С.Багдасаров,Выращивание кристаллов и их стпуктура.ч.П,
1У Всесоюзное совещание по росту кристаллов,изд.АН Арм.ССР,
Ереван,1972.
5.B.Cockayne,J.Crystal Growth 3,4 (1968) 60.
b.J.C.Brice.J.Crystal Growth 6 (1970) 205.
7.A.G.Petrosyan,and Kh.S.BaKdasarov.J.Cryefcal GrovoCb 34 (1976).

- 287 .', j.i'i.iTd

Л ..!''JiI Jiii'iloi'.\li/i.i.v

IOJV,!ЬДИ['Л

i\i''^i:i,i!Li

И Ил JoIUL С y'.Jw'IrJ.;.li '..1 ,;i'.:-"i' JU'I.'MA-^III
T.'.l.iii'f J B C ^ M , J.A. ,1еле!:\ыа, .З.Л.С.-.прпона
Иястнту. кипс-га.1лотра;йш АЛ СССР, .Москва
•<[<:/одами избирательного травления, оптическо.; и растроит!
электронно]! микроскопии, расселния спета и рентгеновского :.ш;:роанализа прозедепа Ш1снти».икшиш наиболее характер1ых нооднородиостсуГ и дефектов,возпшхиасих JipK выращилапшг -логюкрпоталлов молибдата гадолиния ^ ^ ( П о О О з ):I)^if-'iUp.;vDo6pa:3iioc
центральное -ц-упоче-шге, .1) часгигш разовых ыахк?'.ч.нн.., J ) .vioivuiлнчеокче ( Ж ) часачщы, 4) дислокации, Ь) деыекгл ^л^аноиоилого типа.

•Ц

Дениритообразное ^лслючснис а центра наблюдалось ., ;;;.ноталл о в, в! i ращенных без дополнительных экранов при мед7ген(.'ом вращении (* Jo6/jyiH!T).^CTaHO-vicHu причины возникнопсиия такого рода дефекта и наедены условия ого устранения.
Цпя ириогалло»,содержащих 1<'акг:оде:У.е:;г в ЦЕНТИЗ К свободш.[Х от нсго,хара1стерио присутствие частиц разовых вшнпепл,!
с высокой обще.! плотностью. фо;лт\ьк> рентгеновского ылироаиализа установлен состав отдельных част::ц.К01шснтра;:.лл частлц,
неидентпфи-:.ируешк рентгеновским методом, зависит ит двух параметров: от стехиометрии расплава й о г скорости охла -1 ^он::л
кписгалла.На основе анализа диаграммы состояния системы|
HoOj&l ."розецепо разделение по составу ч
еглых рентгенонскшл методом.

i
р

№

" кристаллах,Bupaj'eitffitx

из платинових тиглей, наблюдаются

гакке вюгюченгш частиц гиатлнн (Р1).
Дисло!-;мши в .монокрисгаллах молнбдага гадолиния в;шале1ы
методом избирательного траачеши на сколах ( 0 0 1 ) . Ус гало a1.'i по,
что расиродс-лише днслэка^ил соогвегствуег изотерлыческол аонерхносш кристаллизации.Для картин травления монокристаллов хаpaicropnu с;:ошю1!.1Л пмок в ип\с сдвоенни:-: р.чдов,;;иглнуг!1Х по наира;у;еи;ш.м [lluj ri jilJ) (р»ю.1).1;оследошгелы»ос расграыл;>а:ше этих радон показало,чго они соог:>отстиуют
дислока'!:-т:л,л:-:бо огдилыпел д;1ачо::а!":синил пстлягл.
При и:•(.•:• рг;

- 288 и;: юзш1кнонешы,а vaiue сиязазш!^ с mir.ut механизм ойразопаiiiiH гсликолдалыш:: даслокаштл.
Коолецовани зазисамостп лчотносги дпслокапил от слоростол
тггнупиапял,щлхцшия
и охлакцения ]:ристаллов (puc.<ia,6,i3).ii:j
ociioiiaiuui 11])оводёинцх передоbainni наЛдини онгшлгшынк; услоDt:« iiupainiiuaKiw моиокристаллив молибда-j'a г:1чол:1).ия '
HDii плотностью дислокации
^
Г
)

«0

Рлс.^.Ьан.чсимость глотно гл дмслокэдлл от ОСловшн
параметров процесса ^ г т г а п л и з а ш ш ( а - от скорости ьнглгаr.afiii.4, о - от скор.х;тп ьращения, J - от скорости охлаздепил),

Литерагура
I. K.Uegumi,Il.Yumoto,iJ.Ashida,Y.Akiyaraa,Y.Puruhata, Mat.Res.
B u l l . , 9,4, ЗЭ1.1974.

- 289 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИИ ОСАЗДЕШИ НА СТРЛСТУРУ
ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПЛЕНОК 2пО
Р.А. Рабаданов, Д.А. Шаюсов, И.Ш. Алиев, А.З. Эфендиев
Дагестанский государственный университет, Махачкала
Получены пленки 2л О
методом химических транспортных
реакций на ориентированных монокристаллических подложках J^Oj .
Изучено влияние температурных условий ъ зонах испарения и
осаждения, а также градиента температуры и избыточного давления
водорода в системе на структурное совершенство выращенных пленок.
Показано, что при температуре подложки 675°С и градиенте
температуры 50°С на грани (1120) jtOOj
образуются участка
пленок ZnO
с ориентацией (I0II) и (1214). Причем скорость
роста грани (IOII) Z/70 в 2-3 раза больше скорости роста грани (1214). На подложке (0001) МлО$
при температуре в зоне
осаждения 6Ю°С и в зоне испарения 720°С росли пленки ZnO с
ориентациями (I0II) и (1214). Скорость роста грани (X2I4) в
1-2 раза больше, чем скорость роста грани (I0II).
При подаче предварительно нагретого водорода (I « 640°С)
в систему структурное совершенство пленок достигается при меньшей толщине, чем при обычных условиях. Предполагается, что это
связано с заметным уменьшением инкубационного периода образования стабильных зародышей.

- 290 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХШШСКОЙ. НЩН0КДН0СТИ
В2*РА1ЩВАЕШХ ИВ РАСТВОРОВ

МОНОКРИСТАЛЛОВ,

К.М.Розин
Институт стали и сплавов,Москва

В работе дано систематическое рассмотрение однородности
монокристаллов, выращиваемых из растворов разнообразными методами. Для удобства методы выращивания разделаны по двум определяющим признакам: во-первых, по наличию непрерывной подпитки маточного раствора растворенным веществои и, во-вторых,
по характеру изменения раствора в процессе выращивания(рис.11
Распределение примеси в объеме крч^талла определяется для
каждого из рассмотренных методов выращивания из соответствующего дифференциального уравнения материального баланса при следующих условиях:
диффузия в кристалле отсутствует, жидкая фаза принимается ОДНОРОДНОЙ ПО COCt'ft-

ву, содержание единственной примеси в кристалле не
более 1-2 масс,*, константа распределения пршэои
А по Дернвру и 1оскинсу
принимается постоянной.
В результате найдены
следующие законы распределения примеси в кристаллах,
Рис.1. Схема классификации
вяращрннах из раствора:
методов выравнивания моно^ д я я изотермических
кристаллов
из
раствора,
методов вараяргазнкя без
подпитки (например, для
катода выралдавания монокристаллов путам испарения растворителя)

01 '
б/ для неизотермичвских методов без подпитки (например, дяя
методой выращивания путем охлаадвыия маточного раствора):

г..

°2T

Ч)2Д

в/ для методов выращивания с подпиткой (как
так и неиэотермических, например, [ 1 ] ):
m<r

1
••$.

••a

г д е : ret Q.j - исходная масса основного компонента в
Ш 0 - исходная масса раствора, Со<р - концентрация примеси
в поверхностном слоэ растущего кристалла массой гтэ ^ (в ыасо.
%%), GQI& Ч)2Й *" н а ч а л ь н ь | 9 концентрации оснооного компонента и примеси в растворе соответственно, C^> - концентрация
принеси в твердой подпитке.
Анализ полученных моделей неоднородности растворних кристаллов позволяет провести сопоставление различных методов
внращинания, а также т б р а т ь
оптимальные условия процесса.
На рис.2 пр^тоденн характерные
гра<|1иии, иллюстрирукдио неоднородность различных растворных
кристаллов (А<1; %2л/ с 0 Ш < с Ьа ^ •
Здесь неоднородность кристаллов
последовательно убывает от метода испарения б»з подпитки (кривая "а") к методу охлаждения
без подпитки (кривая "б") и далее к мвтодаы с подпиткой (кривая " в " ) .
И

' ' IH

fe
I

Рис.2. Примерные графики
ЛИТЕРАТУРА
распределения примэси в раст- 1 А,Г.Карпенко, Л„И,1>ея.чев,
воринх кристаллах: а-метод
Г.Ф.Добр;«аиский. Kpw«
испарения; б-мето;? охлаэденая, гра:|»я 6, 146, 1961.
в-мвтод с подпиткой раствора.

щ:
!'•«•

- • ' •

- гэг Ь ' ь Л и I'OCTA К Р . С Т Ш О В , ОБУСЛОВЛЕННЫЕ
НАССШОСТЬЮ Г Р . Ш Я .

с1», А.П.Брызгалол.П.И.Иикитичев ,
И.А.Шереметьев,Г. lit Югещев.
Гос.упи мерситс г, Челябинск.
Известна группа кристаллов.содержащие в своей огранке
грани,скорость роста ио которым практически равна кулю(пассивные грани).Так у гидротермальных кристаллов корунда таковыми являются грани (0001) и (П20),а у кварца-(1010)[1].
В секторах роста несингулярных граней (нг) зоны, к которой принадлежат
-• "
™ -*
цассявные грани,методами
•/ J^^.
-fl.
рентгеновской дифракнион>5^3?^^>>^
(— • ной топографии и гидротермального травления обнаруживаются (рис.1а,6) многочисленные дефектные по Рис.2. Схг л-а формирования с е к верхиости,параллельные той
торов роста НГ зоны
из пассивных граней,кото [OQOl] кристаллов кварца.
рая образует наименьший
угол с НГ.Сектор роста НГ
оказшшется разобщенным этими границами на отдельные пластины толщиной 20-50 нм.
Пластины,в свою очередь,имеют слон зонарности,которые
параллельны активной грани(1120}(рас.16),а фронт роста НГ
при эт^м сложен участками граней (ЮТО) • (1120) (рисЛв).
Следовательно,формирование каждой пластаны,а значит в всего
сектора НГ,происходит участками активно* гранж данной зоны.
Возникновение этих существенных дефектов кристаллов
обусловлено неустойчивостью НГ. В процессе роста НГ разби воются да участки сингулярных гранок{теорема Ландау-Херринга)[2,3] и приобретают ступенчатое строение. Одной из сторон ступеней является пассивная кхя гранка,а другой -активно
растущая.Нарастание происходит по активным гранкам.а участки
-'.' i-

- 293 пассивных граней (к ним оттесняются в процессе роста примеси),разрастаясь только в тангенциальном направлении,
служат границами пластин роста (рис.2).Сектор роста ИГ
оказывается сложенным субсекторами роста активных гранок
ее рельефа,границы между которыми и обнаруживаются различными методами.
Таким образом,пассивность граней лвллется причиной
пластинчатого строения сектороь рость Ш',которие формируются путем автономного нарастания этих пласчин.
Литература.
1. Клещев Г.В. и др. - в кн."Вопроси ФТТ",Челябинск,ьип.Ь,
68,1974.
2 . Ландау Л . Д . - с о б р . т р у д о в , т . 2 , М . , " H a y n u " , 1 Г Э , 1 Э 6 У .
Ч , I9S5.

if;/.

- 294
uV^lE

;bMv,'C.-J!Aj.;j^:;L;i I'ACPJIAM !iA СКОРОСТЬ ГОСТА,СТРУКТУР

'"5

1! .M'llSOJiOr.lro МОЫЖНСТЛЛЖк! riOPf.'JJUbl.

lU.M. Смирнов.
Кзлиминский государственный университет, г.Калинин.
Отклонение состояния среди,в которой образуется кристалл,
ит Рй1'ноиес1шх условий хаг-вктерилуется разностью химических
1ЮТ»М!Ш!алсв opej'H и кристалла [ i ] .При росте кристалла кэ
рж;.!л;)яа обычно исследуется переохлаждение [з] . Зависимость
скорости оостп монокристаллов герд»аш!Я от переохлаждения
впв к И1!те]-пэле шнюохлзздекий 0-12°К показала на рис.1.

Л'

э
ш

12
Рио. i.L«i!iicnM0CTb скорости роста монокристаллов гормйния от
переохлаждения росялаяа.
О|::'еделсяо,мто при более высоких иереохлаадеяаях с::оропть
J.OCTU г.ролонкавт возрастать. При 11ереохлувде1ши,Г'ОГ1]:ом
ifv-йО*К,скорость роста ыонокристялла германия была равна
М,Гэ*'О м*с~^.Па рис.2 изображена эксиериментялышя зависимость, свяяивэкщал скорость роста монокристаллов и шютпооть
дислокаций в >лонокристаллах герглпчия.
С учетом о.гублккокашшх ранее результатозз [3,4] эти даннис сязде^г 1г-,стпуют о влиянии переохлаждения на дислогапионпую структуру.

- 295 •ч

const
6
Рис.Э.Влияние скорости роста на .дислокационную структуру.
Изменяя уровень переохлаждения в расплаве,мы получили
значительное разнообразие форм монокристаллов.
При минимальных переохлаждениях формы монокристаллов были антискелетными.Увеличение переохлаждения приводило к скелетным формам.При скорости роста,равной в.б'Ю^м-с "I были
получены гранные формы,хорошо характеризующие симметрию
германия.
При дальнейшем росте переохлаждения образовались дендриты
* Приведенные результаты характеризуют влияние периохлаащения на рост и свойства монокристаллов.
Литература.
1.Чернов А.А.,Любов Б.Я.,Сб.Рост кристаллов,т.5,"Наука",
М.,1965,стр.II.
2.Смирнов Ю.М.,Фелькевич Э.С., Сб.Рост кристаллов,т.10,"Наука",
М.,1974,стр.226.
З.Смирнов Ю.М.,Изд.А11 СССР.Сер.физ.,36,# 3,561,(1972).
4.Фалькевич Э.С.,Смирнов Ю.М. .Бессонова Н.З.,Дудник Е.П.,
Сб.Пропесси роста и синтеза хюлулроводниковнх кристаллов к
|1ленок,ч.2,"Наука".Новосибирск,1575,стр.12.

- 296 ЙССВДОВЛНИВ РОСТА ПЕРВИЧНЫХ ФАЗ
в СПЛАВАХ Fe-fb-C

И.М.Спиридонова, А. М. Бондаренко
Днепропетровский госуниверситет
Днепропетровск

Исследован рост и дефектообразование борида железа F e a 8 и
боронементита Fe_j(C,B) в сплавах концентрационного треугольника Fe-Fe?B~Fe»C' 'владения проводили на кристаллах,экстрагированных из усадочных раковин и закристаллизованных со ског ад
ростью охлаждения 4-30С0 Р /мин с помощью рентгеноструктурного, кикрорентгеноспектрального, спектрального и металлографического анализов. Ликвапиониую неоднородиость оценивали фотометрированием микроструктуры после теплового травления.
Борид железа Ре г В в келезобористых и железоборуглеродистых
сплавах кристаллизуется прямыми призмами в направлении 001 со
значительной анизотропией роста. Покорение охлаждения до
3000 г Р а д /кин сопровождается появление»: дендритных (fopn: поперечное сечение борида- приобретает округлую форму, диспергированные бориды образуют кристаллические агрегаты.
n
В боридах железа при затвердевании в
интервале скоростей Ч-бООг^ад/мин наблюдаются продольные и поперечные нарушения
в строении первичных фаз. Первые представляют глубокие включения
жидкости,
связанные с потерей устойчивости при
росте призматических кристаллов / I /,
впоследствии кристаллизующиеся эвтектическими и перитектическими участками.
Стереокорфологически^и исследованиями
Рис.1, изменение
плотности дефектов поперечных включений установлено,что они
на бориде железа
(f -количество де- представляют собой прослойки толщиной
фектов на единицу
длины,£ -длина гра- 0,3-0,5/»* и площадью 0, 4-0,8мк сечения
ни кристалла,о-ши- кристалла (фото I ) . Образование прослоек
рина грани кристал- на начальной стадии выделения первичной
ла) при скорости
охлаждения: I фазы подтвернается их отсутствием в бо3000 град/мин, 2 - роцетнтитной оболочке на бориде регВ
50 град/мин.
Плотность дефектов связана с разиерок

•i

•х-

ш^-

и
us
% ' - • • - '

•

; - . - •

•

ШУ& •

\f.\"- •' •

-297 -

кристаллов и скоростью охлаждения (рис.
I ) . Установлено, что появление поперечной ликвации предупреждается кодифицированием сплавов алюминием (фото 2 ) .
Описанные поперечные включения,возможно, являются результате*» захвата жидкости микроступенями, распространяющимися параллельно фронту торцов кристаллов.
В тройной системе реализуется перитектическое взаимодействие
I
L+ Fez& = F^Cjb), в связи с чем борид присутствует в оболочке бороцеменол-j
тита, имеющего форму объемного дендрита. Формирование легированного карбида протекизт как при кристаллизации
•0,5
расплава, * так и в результате перитекческого взаимодействия на границе боРис•2. Распределе- рил Р е г В - бороцемеитит р е з (С,В) Разние степени почер- личная степень окисления, связанная с
нения фотопластинки
по глубине кристал- изменением состава карбида, позволяет
ла: а-борида Fe^B
оценивать неоднородность первичных
б - г^поценентита
Реэ(С,В) (5-едини- кристаллов (фото 3 ) . Фотокетрирование
иа"почернения, I - регистрирует ликвационные области израсстояние).
менением степени почернения на бориде
(рис,"з) и карбиде (рис.26). Построены изоконцентрат'онние
ЛИНИИ и рассчитано изменение содержания легирующего элемента
- бора. Ускорение охлаждения уменьшает величину неоднородной
области и изменяет характер распределения бора, что свидетельствует об участии жидкой фазы в перитектическом растворении кристаллов.
Применение высоких скоростей охлаждения исследованных
сплавов в наплавленном металле повышает эксплуатационные характеристики материалов.
ЛИТЕРАТУРА
I.Чернов А. А.Устойчивость <|орч роста кристаллов.В сб. "Рост и
дефекты металлических кристаллов". "Наукова думка','Кяев,1972,
с.8Э.

- 298 ВЫРАЩИВАНИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЭПИТАКСШЫШХ СТРУКТУР
ГРАНАТА

А.Г.Титова, С.П.Оробинский, Т.Г.Петров, М.А.Винник
В последние годы широкий фронтом ведутся работы по созданию новых устройств иагнитооятики [II , СВЧ техники [2] и вычислительной техники [3] на основе эпитаксиальных структур
граната, которые представляют собой пленку магнитного граната,
выращенную на подложке иэ немагнитного граната. В работе обсуждаются вопросы синтеза монокристаллов для подложек и пленок, в тчкже магнитные свойства структур.
Монокристаллы галлиевых гранатов для подложек (@d3Gas0^
SmjCcifO/g , M l $ Get 5 О®) выращивали ыетодом Чохральского L4J
из ириедиевых (ГГГ и СмГГ) и платинородиевых (НГГ) тиглей ф
50 мм и высотой 50 мм. Конструкция теплоизоляции индукционной
печи была подобрана таким образом, чтобы обеспечить однородность +5°С температуры в расплаве и градиент температуры --500С
в зоне роста. Расплав приготавливали из взятых в стехиометрическом соотношении окисловОа2Ол лЛ2О3 (Я =Gd,Stn,J/d),которые предварительно смешивали в шаровой мельнице, прессовали на
этиловом спирте в таблетки ^ 45 мм и отжигали при 800°<Т в течение 10 часов. Выращивание осуществляли на затравках, ориентированных в направлении fill]. Было исследовано влияние режимов роста на форму фронта кристаллизации и образование дефектов в кристаллах. Основные параметры роста, обеспечивающие малые неоднородные напряжения в кристаллах с бездефектными областями > 5x5 мм 2 , представлены в табл.1.
Таблица I
С о с т а в

Gd^GcigO^

SmsGa50/z
«Vcfg G-a. s Ом

&>•*:•••.

••

Параметр Скорость Скорость
решетки, роста,
вращения,
вращен
А"
цц/чао
б/
об/мин
45
12, 383 • 4 .2
35
3 ,0
12, 434
1 2 , 506
30
2 ,5

Газовая среда
4+6
0+2
14

94*96
98*100
86

IPS-

l! '

- 299 Также обсуждаются вопросы, свнэашшо с выращиванием одного из самых дешевых и, возможно, перспективных материалов
для подложек - монокристаллов ('aj^2£e3OAt
имеющих температуру плавления 13ОО°С (Т { [ Л 1 Т Г - 1735°С) и параметр рвшетки
I2.250A.
Рассмотрены вопросы, связанные с синтезом методом жидкофазной эпитаксии из флюса Р&О bj)^f^] магнитных плоиок следующих систем: (Y Gd'Tm)^(j/c йл)5^?.
. С У ft/ M)j(3e-{fa)sO/2
на подложках ГГГ и (Y-GcL-Tm ВО^Зё-ба)^^
, ( у ed Уё Ы)л• (3e-Ga)sO/2
на подлодках П Т , СмГГ и ШТ. Подложки представляли собой полированные диски /J 14-12 мм и толщиною 0,5 - 0,7 мм. Температура насыщения растворов изменялась в зависимости от состава от 920 до Ю20°С. Переохлаждение во время
роста пленок поддерживали 10, 15, 20°С. Для поддержания постоянства толщины пленок по мере получении их в течение одной серии опытов время выращивания постепенно увеличивали. Идентичность магнитных свойств пленок контролировали величиной толщ.1ны пленок и поля коллапса. Некоторые магнитные свойства эиитаксиальных структур предстэвлены в табл.2.
Таблица 2
ь
образца

2
3

С о с т а в

т.).

I
2
3

Намагни- Поле
Поле ани-Толщиценность коллапса,'зотралии,на
нзсыщеЭ
3
пленки,
. ния.Гс
мкм
125+5
II6T5
129+5
II5+5
244+5
153+5

заз+5

377+5

54+2
50+2
2
44Т2
255+2
I40T2
32IT2
369+2

1230
1025
ИЗО
1140
562
670
321
525

7,5
6,0
6,5
*.О
6
10
9
14

Проведен сравнительный анализ свойств Bi -содержащих
пленок на различных типах подложек.
Литература
4.

'.J.XItot&Uimo,

-12.4 293 1976
cnoinecxt4Stf2m?3tm*975
iM.G-wuUl, !Я , *. 3 , I9TZ

•л

fill/

if
w

it.'* ••

fa-

- 300 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ РОСЛА НА ОБРАЗОВАНИЙ ii Р А С Л Р ф З Д Ш В МИКР0ДШКЕ0В В БЕЗДИСЛОКАЦИОННЫХ МОНОКРИСТАЛЛАХ КРЕИКйЯ.
Э.С.Фалъкевич,

Э.Г.Шеихет, К.Н.Неямарк,
нии, И.Ю.Литвинова.

А.Л.Траи-

-Л
щ
.1

Исследованы бездислокационные ионокрисхаллы кремния, выращенные методом бестигельной войной плавки в вакууме, при
разных скоростях роста ( 0,5 + 7 мм/мин. )
0cHOBi(oe влияние на харакхер распрвделеаия и морфологию
иикродефектов оказывают тепловые условия роста, йзмекение
тепловых условий роста при изкеиении скорости выращивания
принодит к перераспределению иикродефектов. Ори скорости
роста 2 * 3 ми/мин.наблюдается полосчатое распределение кикродефзктов, которое отражает форму поверхности кристаллизации (рис.1). При малой скорости роста ( 0,5 + I мм/мин.)
ииеег место равномерное распределение микродефектов, связанное о процессом коалесценции, который приводит к росту больших дислокационных петель ( А-дефекты ) (I) за счет логлоогэния палых ( В-дефектов ) .
Ксслсдозалось также влияние примоеей на характер и распределение микродефектов в боздаслокационных монокристаллах.
Присутствие определенного количества примесей как электрически активных, так и нейтральных способствует генерации дислокаций, образующихся в средней масти монокристалла из микродефокюл А-типа. С помощью рентгеноднфракционного метода
установлено, что генерация дислокаций происходит по механизму Франко-Рида ох источников, представляющих собой А-тип
мккродзфектов, а сами никродефокты являются дислокационными
петлями внедренного типа (рис.5), что подтверждает результаты электронноыикрискошческих исследований (S).
Предполагается, что механизм образования микродефектов
носит гетерогенный характер, а источниками их зарождения
являются скопления собственных иехузельнис атомов кремния
и остаточных атомов примесей.
©•:'.

A
7-1

- 301 Путей изменения скорости выращивания монокристаллов
определены основные этапы изменения характера распределения и условий образования микродефектов, найдены Технологические режимы, позволяющие получать монокристаллы без
микродефектов.

ЛИТЕРАТУРА
1. A.J.R.De Kock, r.J.Uokonoer and P.G.'f.Boonou, J.Crystal
Growth, 30, Ио.3,279-2У7,(1Л5).
2. II.Poll, B.O.Kolbeaen, Appliml Phynicu, a, 31fJ - 7 31. (10 (f>).

•

yi':.'-> •

- 302 -

о роли Кйфдгиою взАикодкаСТшм НА ГРАНЩЕ РАЗДЕЛА
"ПJir.iIKA-s!0ДJiO«,ICA" В ОПРЕШЕИИИ ШАПИЗЙА РОСТА I!
СТГУШШ ШЦКЮИРСЬЛМЩ ПЛЕНОК
А.й. Федорскко, Д. Крвгер
Харькопе кий политехнический институт им.Б.И.Деиина, Харьков
Известно, что зароадсиис и рост тонких конденсированных
пленок молет происходить по трен механизмам: шольиера-Вебера
( I ) , Арапка-вал дер Нерве (ТЕ) и Странекого-Крастанова (В!) в
зависимости от силы взаимодействия кеиду атомами конденсата и
подложки, величины и знака несоответствия F их кристаллических рулеток и степени псрсситешш пара осаждаемого вещества.
Но результатам изучения энитаксиачыюго роста Со на Си. (Со,См)
Cu/&-Co. P*/Au, Si/Sb, Sb/Ui, PbS/РЬТе, PWe/PbS;(Au,Al^1k,S»1Bi)/lWU,K6r)i
(6«. biSb1)
/ слюда и W\> /фтор^иогопит установлено, что наиболее, совершенные монокристаллические пленки могут быть вырашеш по механизму Л при нулевой плотности .дислокации несоотв'етствия (ДН) на Границе раздела йикристалла. При отличной от
нуля плотности ДН механизм I часто приводит к образованию сильно искаженных конденсатов в результате неоднородного введения
ДН на »еларазную, поверхность. Для улучшения кристаллической
структуры пленок в этих случаях необходимо ослаблять силу иехфазного взаимодействия мекду конденсатом и подлонкой в такой
степени., чтобы исключить псевдоморфвдй рост пленки и последувщес введение ЛИ на границу раздача. Выполнение этого условия
означает переход от механизма Е. к механизму I . Для исключения
азимутальных разворотов островков-зародышей конденсата необходимо обеспечить максимальное значение силы незаразного взаимодействия пленки с подложкой, при которой рост конденс- та осуществляется еще по механизму I . 3 д о с а д е предложен способ
расчета оптимальной, для получения совершенных пленок, сили
цркфазного взаимодолстиия ка границе раздела "пленка-подлохао;"
ка базе атомистической модели бикристалла. Обсуздастся экспернментальние результаты по улучшения кристаллической структуfu тонких пленок Р+/Лц. 6i/Jb,Sw/«i, fws/We за счет регулирования
ме.^азного взаимодействия на границе раздела "конценсат-подлгнка" путем загрязнения поверхности подложки.

••"I
•

.1-

- 305

джшокмщошюп СТРУКТУРЫ шюкшстмяов
щшкл и mm с условиями ВШЕИШАШИ

ИЗМЕНЕНИЕ

Л.В.Фомин ,11.К.Засимчук
Институт металлофизики Ml УССР,г.Киев

Ш- :л

Обсувдаютсл экспериментальные результаты исследования дислокационной структуры в монокристаллах цинка и ыеди.вцраадешшх
из расплава методом Чохральского.
Вытягивание монокристаллов проводилось в ккертнол атмосфере ( Аг,Ц&
),скорость внращиваная составляла 0,5 ьщ'ьхх-м.
Температура расплава регулировалась с точностью 0,1°С.1.*сиокрпстаялы Еп растились с осью ^1010} ,G«t - /L<JC)> ,Крясгати псследоналнсь методом избирательного траалегшя и тс-иографическим методом Ланга.Опш'ы по«азалп,что даслскиционаал CTPJT:тура зависит от условий БиращивашмиМонокристаллы Еп (99,У1.1)
вт%) выращенные в условиях больших температурных перепадов
( ~40°/см) и охлаждавшиеся со скоростью 120°/чао (первая серия), имели плотность дислокаций,определенную травлением па пяоскости (IUI0) "^ 5»10"сьГ^.Крйсталлы обладали субзерекноЗ структурой, хорошо развитой с поверхности (угол разорпентаща до 10)
и постепенно исчезающей по мере удаления от поверхности,
В случае применения экранирования н дополнительного нагревателя,значительно снижающих темперагз'рные перепады н улучиаюдпх сиГ'Ииетрию теплового поля.выращкваеып'с монокристалла,охлаждавшиеся до комнатной температуры со скоростью 1С0%'ас (вгсрэя
серия), почти не 1алепя субх'рашщ.Плотиость дислокацш! в них составляла 0,В-10осг.< ,поэтому для их исследования можно было применить траккшссиошшй метод Ланга.Для кристалдоз характерно
(рис.1) наличке большого количества пзтеяь яебольшог'о. диаметра
,хаотично разбросвшшх по объеиу п рдцоь петель с •
осью ряда вдоль <Х12С> .Вектор йэргерса петель,оиределек/шй
по тспограммаы b = l/б <Il5c> .Большшсхло дкслокациошшх
лилий ксроткке и исправленные.
Кристаллы внращешшв с ири^еисклем акраиярованпя и охдап:далгапеся до комнатной теиператур-u со скоростью 40°/чао (третья
серия) гслелл плотность дислокаций сравнимую с кристаллами вто-

••н

4
.. '4.

1
ял.

- 304 рой серии.В них также било мало субгралиц,однако характер дислокационной структуры обнаруживает заметные отличия (рис.и).
В кристаллах мало петель,дислокационные линии длинные и имеют
спрямлений характер.
Предполагается,что высокая плотность дислокаций Б кристаллах первой серии возникает из-за выращивания в неблагоприятных
тепловых условиях,приводяшх к размножению дислокаций и образованию субграниц.Уменьшение температурных перепадон и улучшение симметрии теплового поля для кристаллов второй и третьей
серии смягчает действие этого механизма,Особенности конфигурации дислокаций в монокристаллах второй серии могут быть объяснены пресыщением вакансий Д/,возникающем в процессе охлавдення.В условиях медленного охлаждения пресыщение мало и дислокационные конфигурации близки к равновесным.
Шнокристаллы меди (U9.999 ат&),выращивались ь условиях,
сходных с условиями выращивания третьей серии монокристаллов
^ix. Плотность дислокаций оказалась - ^ б ' Ю см-^.Обсувдаются
возможные причины различия в степени совершенства монокристаллов г?* Я Си. , '
ЛИТЕРАТУРА

- Л- •

A»<S

С.

it. ГПен}, 3£,

- 305 КИНЕТИКА РОСТА.ПАРАМЕТРЫ Э>ШИТАРНОй ЯЧЕЯСИ, СТЕПЕНЬ
СОВЕРШЕНСТВА КРИСТАЛЛОВ КДИ И ИХ СВЯЗЬ О УСЛОВШМИ РОСТА

Б.Д.Франке,Р.С.Бубнова,0.И.Артамонова
Ленинградский государственный университет, Ленинград
В работе получены данные по кинетике роста и рентгеновским характеристикам кристаллов при разных рН ( 2,0;4,0;&,0)
и содержании FedCg в растворе от 0 до 1% от веса КДП .Кинетические данные получены с использованием методики [i].Определение параметров элементарной ячейки /п.э.л/ проводилось:
I/ методом порошковой дифрактометрии, 2/ по отраженно ет естественных граней кристалла на дифрактометре по отражениям
(800.) и (б 06). Степень совершенства граней кристалла определялась по "полуширине максимума" на кривой качания,по коллчеству блоков кристалла и по углам разориентации мезду блоками.
Кристаллы выращены при одном переохлаздении.
Кинетические характеристики являются чувствительными к
присутствию примеси Ре и изменению рН,что согласуется с данными [1].Параметры элементарной
ячейки меняются в небольших пределах, причем более чувствительным является параметр с0.Несмотря на постоянство условий опытов,
п.э.я. сильно варьируют от кристалла к кристаллу и для разных
Угранеи одной простой формы в
кристалле.Дисперсии параметра а й
неразличимы .дисперсии ^различимы при вариации рН и содержания
примеси. Это согласуется с дисперсиями по скоростям роста.Приувеличивается при умеиьРис.Т.Частота встреча- шении скорости роста ('при pi! 4,0
емости/Р/ граней и 6,0).Аналогично изменяется с 0
при рН 4,0 с ьрикесыэ Р е " + и без
о определенным
те.
числом блоков и
^7T'

й?ж^

- 306 "Полуширина .шкслмума" (800) чувствительна к изменегаш
3
рЦ и Ре* * аналогично скорости роста.Грани {101) .менее чувст3+
вителыше по скоростям роста к примеси Ре ,чем (100).мало отличаются по изменению "полуширины максимума"(606).Изменение
рЯ в отсутствие примеси приводит к изменению числа блоков для
грани (100) и не влияет на о'лоч(100
ность граня (IOI) (рис.1,2).Введение железа в раствор приводит
к увеличению блочноста обеих гранеи.причем для грани (I00J этот
э$$ек? существеннее. Тенденции
f » изменении углов разориентации
) блоков аналогичны. Для грани (100)
ik
максимальная величина угла разоб 6'6,0(0}i*kh ) рнентапда
достигает 3°,а для (101)
она не превышает О, О'1.
5
Подтверадается гипотеза [I]
о даояком действии щелочи на рост
кристаллов 1ЦЩ.Наблюдаемая корреРпс,2.Частота встреча- ляцпл данных по дехектиоевд крисеиости граней с таллов и кинетике роста позволяет
определенным
считать пепользованпкй комплексчислогд блоков.
гшй котод У Д О О Ш Е Д дчя контроля
• н:1,ч ооЕегжепством мопо^рлеч'оллов и выбора условий виращивапия.
Пр5шер кристаллизация г;Щ1 с примесью Ге"'1". свидетельствует о том,чгго чем МСПЬЕС крлстллло;:имическое соответствие пригласи п вещества,тем болшо влпял'де примеси на скорость роста
и дефектность кристалла.

Литература:
1.В.ДЛ>раике,10.0Л1ушш и др. Еестншс ЛГУ,"24,1975.
2.Руководстио по рэптгеновскот^г исследовинтвз мппералов.
Изд.Недра,1975.

M.r

•-*•::••

•

i
'4.

i
- 307ЭПИТАКСИЯ И СГГРУКТ7РНЫЕ НЕСОВЕРШЕНСТВА, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ
РОСТЕ ОДНОРОДНЫХ и ПЕРИОДИЧЕСКИХ Ш Р У Ш Р НА ОСНОВЕ б
М.Я.Фуко., А.А.Козьма, И.Ф.Михайлов, В.Н.Маслов
Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина,
Харьков
Изучены однородные гетерозпитаксиальяне пленки Ga
системы с одномерной сверхрвшаткоЯ, образованной перйодачаскин
изменением концентрации фосфора в GafxJiSi-л
вдоль яормали
« ПОДЛОЙКЭ ( i f f ) GaJtS. Пленки выращены методом репродукционной эпитяксии с применением в качестве газов-транспортеров паров воды и водорода ври температуре «s900°C.
При несоответствии периодов решетки поддонки и однородной
пленки 0,2 + 1,2?? остаточные напряжения в планка но превышают
10 хг/мм2 и носят термический характер. Упругие напряжения несоответствия релаксируют при повышенной температуре, приводя
к пластическому изгибу системы, а плотность дислокаций в подложке повышается на порядок и достигает 10** с м " 2 .
Показано, что в ходе роста слоя на локальных нарутедяях
эпятаксии зарождаются обогащенные фосфором микродвойняяи, EGторые приводят к неоднородности состава в плоскости пленки
G-oRi Лъ1-Х' Поскольку компенсация несоотйегствия периодов
решетки в местах возникновения двойников облегчена, в готероэпитаксиальных пленках сложного состава к р аталлизация "двойникового" материала должна сопровождаться обогащением элементом, повышающим несоответствие. Планки QaPxJ}s^^
содержащие шкродвойников, однородны по сс*;таву, а компенсация несоответствия периодов решетки подложки я планки в них осуществляется зя счет дислокаций. Разориеятация планки относительно
подложки в плоскостях (220) на превышает 0,02 + 0,03°.
Создание режимов наращивания, прапятствущих образованию
микродвойников, позволило синтезировать совершенные пленки о
одномерной сверхрвшеткой. Направление периодического изшязния состава совпадает с [ i l l ] с точностью 0,01°, период Н
сверхрешетки соответствует заданному при наращивании и строго
постоянен по глубине пленки (дисперсия периода не превышает 3»1.

I
•-Ч

-1- -.

•

. *

•

•••'%

icb

- ЗОЯ Анализ рентгеновских дифрактограмм от сверхрешегки позволил
установить, что сопряжение слоев с различной концентрацией фоофо])а когерентное, если несоответствие ИХ периодов не превышает
\ 2 # при Н<2000 8. Компенсация несоответствия осущоствляется
за счет упругой деформации слоев, величина которой соответствует расчетной.

•.j-

ш±

- 309 ИССВДОВАНИВ СТРУШП* Ш1К1ЮК НИОБЛТЛ ЛИПЫ.
ВНГЛЩЕННЬХ МЕТОДОМ КИДКОФЛЗНСЙ

эпитлшш

О.Л.Хачатурян,Р.С.Падоян
Ереванский государственной университет.
йреваи
Известно,что сегнетоэлектрик LiVSt^ -один из наиболее интересных материалов с точки зрения икт.плюги ьлег.:снти нитс-г—
ралыюй ОПТИКИ. В роботах [ I . 2 J показана иозшкность использования эпитаксиальнкх пленок tift/603 в качестие онтичестх
волноводов и модуляторов света.
Дгиная работа посвящена исследованию структуры элмт.чксиальнь'х пленок LiNBOi в зависимости от условий ъщляр.нпит.
В качестве подложки нами ncno;ib30J^oniicb ориеитлропиин»-'о
пластины Lift/60Aи LiTaOj .растворителем сл,ч/л'.»1а L i 0 - V 2 0 j . На
основе исследования кинетики растворения Li NKOj, n t i 2 0 - V 2 0 5
и диаграмглы состояния псевдобинарной системы L» weO3-biVO3 noлучеш эпитаксиолыше елок LtN6Oa на no;uioM'.axLiW80j и UTaO3.
В процессе отработки рекш/юв вы])лцивания исследовалась
связь особенностей морфологии поверхности и качество пленок
от ориентации и обработки поверхности подложки. Ннращиваинс
эпитэксиальнкх пленок LiVSOj производилось при температуре
Т=850-820°,со скоростью охлаждения 5-15 х-рад/час.
Установлено,что пленки UN80 4 .выращешше на С -ориеитировашшх подлокках при скоростях |юста 0,2-0,4 мкм/мш,имеют
зеркально-гладкую поверхность с пмсотой не^виостей менее
0,1 мкгл (рис.1). Наблюдается слоевой рост ллсшш,обеслечн1ш>щий лучшую управ^емость процессом и однородность свойств
пленок по толщине. Однако, при выращивании на 5 -ориентиревашшх нодлокках ЬН80^ при тех же условиях процесса,скорость
роста пленки оказывается в 3-5 раз больше,чем в в - направлении
Показано,что отклонение ориентации подложки от кристаллографических осей приводит к характерной чешуйчатоетн поверхности
пленки.
Спитаксиалыше пленки L>NSQ^ бесцветны г. прозрачны. Исследование пленок рентгенографическим и элсктронографнческин мел •,

- 310 -

тодаш показали,что все плешей монокристзлличны.
Из рис.2 видно,что зависимое?* скорости роста пленки V
на подложке liTaO^ от обратной температуры изменяется по линейному закону во всем
исследованном интервале
температур.Вычисленная
по этим даннш энергия
активации процесса ровна 1,04 эв.
Структура границы
раздела подложки и пленют исследована с помощью
селективного травления
: полированной поверхности
поперечного среза или
Гис.2. Зависимость
скола[3]. Установлено,
скорости роста пленки 1лИ$03 па
что отдельные домены проподложке 1СТаОл от обратной темрастают
из подложки в
пературы.
пленку I рис.3 ). Вдоль
доменных границ возникают напряжения и, в конечном итоге,дислокации. Кроне гого.при росте на у -плоскости 1о.ТаОй на поверхности пленки иаблвдаются длишше узкие бугорки - дислокационные диполи.Подсчитано,что плотность дислокаций в пленке
иН&Оь
при гомоэпятаксии соответствует 1,1*1(гсм~2 при исходной плотности дислокаций в подложке 2"10 см . По спектрам
Л'6 иТа снятым на рентгеновском шкроанализаторе ЗУ.А-5А показано, что плешей но всей толщине однородны по составу.
Литература
1. IMC.Tien, лрр1.Optics", 10, 11, (1971).2. P,K.Tien, S.Eiva-Sanaeverino, R.J.Martin, Appl.Phys.Lett»,
?A, 10, (1974).

3. Ю.С.Кузъмкнов "Ниобат и танталэт лития", Наука М.(1975)

№

-I

-i

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Р'.;„

-t.

Ш:

-311 -

E хезисак А.Н.Бузынина, Н.И.Блецкан, Ю.Н.Кузнедова3 Н.К.Шефталь и Ростовые дефекты полупроводниковых кристаллов".

'ri

PMC.I

: if.,,.

' 11-

1 ;

-312 -

К тезисам А.Н.Лобачева,В.И.Пополитова,А.Я.Шапиро
"Некоторые методические разработки и аппаратура для
получения монокристаллов в гидротермальных условиях".

Рис.1. Монокристалл ТеО 2 , выращенный в кварцевом
реакторе.

-313 К тезиса» А.В.Войцеховского,П.Н.Ткачука,Н.Г.Вялого,
А.Д.Пашуна "Получение соединений A ^ J B y i и твердых
растворов на их основе методой Бриджиена с применением химических транспортных реакций".

Рис.1. Внешний вид монокристалла твердого раствора
Grafts -Zv\ £>«£,» полученного методом Бриджмена
с применением ХГТР.

-314 -

>'• i'

К тезисам Л.А.Задорожной, В.А.Ляховнцкой,Е.Г,Гиваргизова "Выращивание монокристаллов ^>3J из газовой фазы на
затравке"

Рис.1. Монокристалл
на затравке.

.выращенный из газовой фазы

Рис.2. Морфологические особенности кристаллов
а)зовальное строение; б)секториальное строение;
в) доменная структура.

?
л'

-315 К тезмсан В.Г.Рцхилвдзе, Г.Г.Гвелесманм, А.3.Канделаки,
Т.Д.Абашидзе, Г.Г.Гегиадзе "Получение монокристаллов
окислов элементов семейства железа в дуге постоянного
тока".

Ряс.2. Лзузграмма монокристаллаЯДО

К тезисам Ю.Г.Сидорова,И.В.Сабинина,С.А.Дворецкого,
Т.А.Гавриловой "Эпитаксиальный рост Рв 0 ? » О 2 Т е " #
П

Ркс.1. Реплики с монокристаллических пленок PBQ g > n 0
а) аа BaF 2 ; б) на слюде, х 20000.
'
*

P*-V--.

• •

-317

К тезисам Ю.Г;Сидорова, И.В.Сабининой,С.А.Дворецкого,
и
Т.А.Гавриловой "Эпитаксиальный рост PBQ д ^ П д 2 Т е .

•L Л

Рис.2. Реплики с пленок Р в 0 8 & п 0 2 Те, выращенных при
малых пересыщениях: а ) на ЙАР2; б) на слюде, Х20000

-318

К тезисам Ф.А.Белкменко, И.Б.Кобякова, В.Е.Хаджм,
В.К.Новна "Выращмванне кристаллов канкрината и
•сследованме его пироэлектрических свойств".

Рмс.1. Вяеигай облик кристаллов каикривита.

¥•'.':-' :•.':

- 319 К.тезиоем В.М.Андреева, Б.В.Егорова, С.Г.Конникова,
В.М.Лантратова "Селективная жидкостная эгатаксмя
гетвроструктур в системе алюминиМ-гадиМ-ишьяк".

Рис.1 Фотографии сколов локальных структур с
узкозонньш (&акр ) слоем,заключенным
между двумя мирокозоннымн твердыми растворами,выраженных на подложках,ориентированных в плоскостях:
а) - (100),
б) - (Ш).

- 320 К тезисам Ю.Б.Болховитянова, Р.И.Болховитяновой»
С.И.Чикичева, В.И.Юдаева "Минимизация плотности
дислокаций в эпитаксиалышх слоях Zh^&Q-jIsnpir
выращивании плавных гетеропереходов
1ь* £ « , . , I s , v\. T — l h t Qa^kfia. подложках Q« AS
методом жидкофазной эпитаксии

а) подложка АГП (III)AJрасположена под растворе

б) подлоикаАПГсшУв; расположена над раствором
С^ = О,О22ат.56
Рис.1, трехградусные шлифы плавных гетеропереходов.

- 321 К тезисам Ю.Б.Болховитянова, Р.И.Болховитяновой,
С.И.Чиничев', В.И.Юдаев "Минимизация плотности дислокаций в эпи такси ал ьных слоях V ^ t i ^ . , ^S> при
выращивании плавных гетеропереходов
на
UvGu.,., As,lVx — U i Q u . - ь /1&
подложках Q* i s методом жидкофааной эпитаксии.

€<*

200

в) подложка АШ (ШД;расположена над растврром;
С* • 0,057ат.*

•'t,

200

г) подложка w* -iraA^(IIIM»расположена над раствором;
Cj = O,II3a*,J6
Рис.1i трехградусные шлифы плавных гетеропереходов.

Pt.Y -

«О-ОД

-322

•4

К тезисам Н.В.Мальковой, Т.Г.Юговой, В.В.Ракова
"Исследование эпитаксиальных слоев Ih.Qou,.» fcs
с фосфором, полученные методом жидкофаэовой эпитаксии"•

Рис.2. Зависимость морфологии эпитаксиальвых пленок
от д Т:
а - 5, б- 10, в- 20, г - 30, д - 40°С.

-323

К тезисам Н.В.Мальковой, Т.Г.Юговой, В.В.Ракова
"Исследование эпнтакснальных слоев 1и„ Q a 4 . x As
с фосфором, полученные методом шдкофазовой эпятакс»".

Г
£••

, IH«M

!.4. Дислокационная картина вблизи гетерограницы
а - в плоскости гетерограницы;
5 - в плоскости, перпендикулярной гетерогранице.

- 324 -

К тезисен С.В.Прокофьева,И.И.Афанасьева,А.А.Бережного, Т.С.Бушневой "Выращивание монокристаллов новых
сложных перовскитов - магкониобата и «агноганталага
свинца"

10
Рис.1. Кристалл магнониобата свинца (РМН)

№

Рис.2. Друза кристаллов
магнотанталага евин-

- 325 \

К тезисам А-.В.Сырбу, В.Г.Трофим, Б.П.Яковлева "Получение локальных пленарных г^тероструктур методом
жидкостной эпитаисии".

(ic.i. Профиль локальной
уввличение гетероструктуры
500)

.и-^мМ

!>•!

'. '.' ' I .

(; с.

-326

К тез ,au В.А.Тнмофеевой.А.Б.Быиова,О.В.Казакевич
"Рост кристаллов гранатю • ортоферрятов из растворов-расплавов на затравках"
/

Рис.2. Ростт 3 Рв 5 о 1 2
на плоской затравке
ориентированной по {I00J .

- 327 К тезисам Г.В.Ананьевой, А.М,Коровкина,Т.И.Меркуляевой,А.Ц.Морозова, й.В.Петрова,И.Р.Савиьовой,В.Р.
Старцева, П.П.Феофилова "Выращивание, структурные
и кристаллооптические характерисхики ыонокрисхаллов онсиортосшшкатов редкоземельных элементов".

i
Bjc.I. Монокристаллы оксиортосиликатов редкоземельных
элеиентов.

г&л.

- 328 К тезисам И.Н. Аникина "Газовые включения в
кристаллах фторфлогопиха11.

Цч

4
Рис.1. Вытянутые в направлении роста пузыри]
кристаллах фторфлогопита. Ув.0,6х.

- 329 К тезисам И.Н.Амкина "Газовые включения в
кристаллах фторфлогопита".

8
й
! • ,

'?;<„.

Рис.3. Интенсивное перемешивание расплава устраняет
захват газовых включений растущим кристаллом.
У*. 0,бх.

. 1 - ГЛ

' . '-

• - 330

К тезисам А.З.Ареке*яна,К.Б.СеМранян,П.П.Федорова,
Б.П.Соболева "Кристаллизация нестехиометрических флюоритовьа фаз в бинарных систеиах типа U?

Рис.I. Монокристаллы Ca i-. x y x F 2+x» т о л и 1 и н а 5 м м »
метр 10 мм, скорость опускания тигля 14 мм/час,
Ы, б) К=0,83.

Рис.2. Монокристалл Са 0 ^LOQ jPg jt диаметр 5 мм, толщина 5 ми, скорость idх мм/аас. а) общий вид,
б) и в) увеличение 60 .
?**••••

-331 X теэнсан докладе ДЛ.Габунмя, А.Г.Хмделкдзе "Некоторые
особенности выращивания кристадло! Ь - боре".

полосы вращения на поверхности кристалле & -бора
Рис.1.

характер примесных полос в объеме кристаллов
- бора (авторадиограыма)

Рис.2. Линии скольжения на поверхности плоскости
скола (loll) e»-бора.
-&&i*

- 332 -

К тезисаи Н.Ф.Евлановой, Н.^.Рубининой,З.И.Ивановой "О возможности получения монодоиенных кристаллов иеханиобата лития•при выращивании методом Чохрал ьс кого**

-OL

Рис.1. Доменная структура кристалла косого направления:
а - основной доыон;.
б - внутренние домины;
в - домен-оболочка.

К тезисам А.Э.Лькиуса, И.Р.Сильдоса нВыраи1Ивание объемных крионрисгаллов для спенгроснопических исследований".

т*-;

Рис. I. Общий вид камеры переноса криокрисгаллов из криостата выращивания в оптический нриостат. В середине камеры виден кристалл аргона.

-334 5K

К тезисам В.А.Соколова, Е.Л*Симун,А.Н.Синева "Крупногабаритные кристаллы фторидов кальция и бария оптического качества"•

Рис.1. Кристаллы фторида кальция диаметром 600 мм.

п
Рис.2. Ивтерферограммы образцов 150 мм, вырезанных иа
кристалла СаР 2 460 мм: а)монокристаллическии
образец, б) образец с блочными границами.

^ ? / ••* " i - < • " ' - * — -

-*2-з.

- 335 К тевювм 1.П.Егорова,1.М.За1удовского,Б.Б.Пвльцв
1ЦМ.Ч8ЙИШ8 "ОСОбвННОСМ В1фв«ПвН1Я ПрофИМрОВвН-

нше монокрютмлов различных матврмвхов способом
Степанова"

Рис.2. Обренда профилированных монокристаллов кремния, германия, арсенидагаллия,
лейкосапфира и рубина.
'

Ц?,'

-336

К тезисам Е.В.Оттенберг,А.М.Анисимова "Получение монокристаллкческой молибденовой проволоки".

'«&aL

:>. .m^

Рио.З. Субструхтура монокристаллов молибдена,
полученных методом рекристаллизации (а)
н электроннолучевой зонной плавкой (б)

- 337 К тезисам В.Д.Заможсного,Ю.Ы.Румянцева,Н.И.Файнер,
Е.В.Шеметова, Ф.А.Кузнецова "Непосредственное наблюдение изменения гранно-ступенчатой структуры поверхности арсенида галлия в газотранспортных процессах".

1
••i

У
J"
Я!.. ..

Рис.2. "Световая фигура" от поверхности ( Ш ) А эпитаксиального слоя арсенида галлия в проыскуточной
стадии роста.

• . 1

Ш. •.'

л--.

- 338 К тезисам Р.Г.Аннаева,Л,Я, Мельниковой "Формирование
ФП-структур и их свойства".

Рис. I. Электроннограмш (а,б,в,г) и структура поверхности (д,в) ФП-структур при различных Т П (°О) и обработке ЖГ-под ложек:
а) неполированная подложка, Т п * 280;
б) полированная, Т п « 350; в) - Т п * 460}
г) - Т п * 590| д) - неполированная;
е) - полированная подложки Т п • 350.

?'•*.'

•

- 339 -

X тезюам В.Г.Бабаева,Ю.В.Быкова,А.И.Зубковв,М.Б.Гусева,
Д.1.Абдрвимтова "Крмсталлмаавдя на радхацконных дефектах"

•

- . *

ттттт

A-'.

'• '

Pic. 2. Пяенка серебра сконденсмрованная на KCI ,
Т ш I50°C: а) без ионного обдучения, б) с одно2
временным монным обжученнем. I «0,001 мкА/см ,
Е - 2,6 хэВ ( УЕМ-100^ ).

- 340

К тезисам А.Н.Белой "Дефекты структуры ионокристэллов
корунде, выращенных методом Вернейля"
КЧ

•3

Рис.2. Перемещение винтовых (темные ямки) и краевых (светлые мелкие ямки) дислокаций при
деформации изгибом.

• V • :;

•'.

100 мкм
• •

. ! • •

Рис.3. Микровключения в кристаллах рубина.

- 341 К тезисам Б.И.Бортника, С.Б.Фишелевой "Влияние способе
кристаляизации аморфных пленок сурьмы и сульфида сурьмы
не морфологию и совершенство растущих кристаллов".

Рис. 3. Кристаллы; выросшие при отжиге в печи свободных
пленок С - -гКи^^- С:
а) при отсутствии примеси;
б) при наличии примеси ( 'v/2 эт.%^(\).

Рис.4. Различные виды блочности кристаллов
5
а) при кристаллизации путем отжига на слюдяной подложке;
б) при кристаллизации в электронной пучке.

-342

К тезмсам Н.В.Веселовокой, М.И.Осовского.И.Ф.Червонного "О влжянии дополниельного подогрева не микродефектную структуру беэдислокэционных монокриствллов
кремния".

:_i

Рис. I. Мэкрокартина распределения микродефектов в монокристаллах кремния, выращенных при осевом градиенте температур: а) 14О°С/см,
^
в) И5°С/см.

I -i I

- 343 К тезисам 0.П.Головко,А.Н.Крихановского,А.А.Литвина,
А.В.Суслова "Структурные несовершенства кристаллов
и пленск фосфида галлия,полученных различными метода ни?

100 м•-н

* • • • « :

Рис.1. Канавки роста в эпитаксиальном слое фосфида галлия,легированном совместно цинком и
кислородом.

Рис.2. Скопление канавок роста в эпктаксиалыюм слое
фосфида галлия,легированном цинком и кислородом.

й^

-аидве

- 344 К тезисам С.Н.Григорова, Б.М.Баизульдина "Эволюция
дефектной структуры в процессе роста эпнтахсиишышх
кристаллов висмута"

Рис. 2. Образование границ ири срастании кристалликов
висните (в); переход дислокационных стенок в
наклонное положение в процессе роста пленки (б)

Рис.4. Темнополышй снимок толстой пленки висмута со
стабильными границами, наклоненными к поверхности фольги.

СГ' t

;

-г

- 345 -

рI

К тезисам Л,Н.Дюмльчука, II.Я.Скорохода,А.И.Георгиева
"Ростовые дислокации с осью [ill] в монокристаллах
германия"

1 200

Рис. I. Рентгеновская топограмма монокристалла гер
мания с ростовыми дислокациями [ill] .

Рис.2. Возможная форма смешанной дислокации [iIIJ в
структуре алмаза.
№•%•
дза^аз^дзаааца

• • — • " • — • —

- 346 -

К газгоам В.Р.ДобровмнскоЙ,Л.А.Дмтв1шова,В.В.
пшщщк "Закономерносм обрвзовашя дшсхокацмонно! структуры прм внрецианп монокрютэиов
корунда различного профиля".

• - 1

• t

Рис.I. Про|жмров8вные кристаиы корунда.

- 347 -

К тезисам И.А.Жнжейко, В.Я.Хаимова-Малыеовв
"Твердофазные реакции растворения и роста кристаллов шпинели в патрице корунда"

Шпкнеяь

f
. . > ; * . - •

••',•-

'•&..

Шпинель'
в

Рис.1. Распад ипинелевой фазы при отжиге кристалла
корунда в вакууме:
а)*-1500°С,40 час.
б) t-I600°C,20 час.
в)f-I600°C,60 час.
г) образование щпинелевой фазы при последующем
отжиге образца в кислорода i -I500°C,I70 час.

F^W

i
-348

' 1

К тезисам И.А.ЖмжеМко, В.Я.Ханюва-Мадысова "Твердофазные реакцп рвосворешя я роста крмстаиов шпмнеяя в матраца корунда".

шв

1Q мин
• < ,

."'•• . '•^5;>" Шпинель

Рис.2. Микрохрясталх inraen* обраэовавнйся яа макропузыре прж отжиге корунда в кисхороде.

ЧЙ23

Рис.3. Образование отрицательного кристалла, не содержащего металлический кобель», прж отжиге кристалле
корунда в вакууме:
а)"*
-ИЮ0°С, 20 час.
1
в) * -1600°С, 20 чао.
о) ^ ^1бО0°С, 60 чао'.

- % /

\ •

.^ г

ш > •-•

I
- 349 -

'Г

К тезисам Л.И.Ивлева,Ю.С.Кузьнинова, H.U.
Полозковэ "Ростовые дефекты в кристаллах
ннобата бария - стронция"

Рис. I. Фрагмент кристалла НБС с дефектной
областью (х 16).

'•Э

-350

К тезисен Ю.Л.Копылова, В;Б.Кравченко, В.В.Кучи,
А.Т.Соболева "Влияние формы фронта кристаллизации на оптическую однородность и морфологию монокристаллов диэлектриков,вырэщиваемых из распЛ8ва оо методу Чохрэльского".

РисЛэ. Форма фронта кристаллизации для монокристалла В; 12^0020,выращенного по
jiio] «и теневая картина кристалле в
Н8правленжи,перпендикулярном оси росте. Видна темнея центральная часть.xl,5.

Рис.16. Изменение показателя преломления в центрально! части кристалла В i то^-п
г

jeu

2 0 Ось

росте [IIOJ.Поляризационная картина полос
двупрвломления получена с помощью хальцитового клина. хЗ.

-351

К тезисам ЮЛ.Копылова, В.Б.Кравченко, В.В.Кучм,
А.Т.Соболева "Влияние формы фронте кристаллизации
на оптическую .однородность и морфологию монокристаллов диэлектриков,выращиваемых из расплава по
методу Чохральского".

'-я
•Ж-i
i i

Рис.2. Кэртина вызванного напряжениями двупреломления на поперечном срезе кристалла
( Be,j'r ) Л / ^ 2 0 б ' э ы Р о щ е н н о г о п 0 i 0 0 1 ] Показвна половина среза.Виден "центральный столб"
и напряжения на внешних гранях кристалла.

Щтт.

-352 К тезисам Г.Ф.Кузнецова "Дислокации в монокристаллах сапфира".

Рис.1. Рентгенотопограмма иалодислокацмонного U->50ciT2)
кристалла сапфира. Зональный эллипс <0001> отражений: (2110),(3030),(22*0),(0330) и (1210). Излучение Но анода.

-353 -

К тезисам Г.Ф.Кузнецова "Дислокации в монокристаллах сапфира".
'Si
Л;'

'."-I

•1:

•'•'i.

fc^r^TV*1^**"-^»•* -д г

Ifec. 2. Дислокации в безблочнои налодислокационнон (а),
сильнодислокационном (в) и макроблочном (г) монокристаллах свпфира. Отражения (2240) и (0330)
для (а) и (б,в) соответственно. Полихроматическое излучение МО анода.

ift^^^^-^i^v^^%Ku'^^ii''">i^Ue№i

KftS

,_.-.^^

- 354 К тезисам К.Л.Лютович, П.У.Арифова, Щ.Х.Игамбердиева,
У.А.Аманоза,А.С.Лютовича "Исследование неоднородностей
в эпйтаксиальных слоях твердых растворов £*, £fe
".

Рис. I. а) микрофотография поверхности эпитансиального
слоя 5'«.bf/g.^inpii появлении специфического
рельефа; '
б) растровая микрофотография поверхности эпитаксиального слоя £«.;,»%„;. во вторичньк электронах» угол наклона 45°;
в) растровая картина микроструктуры участка поверхности слоя в поглощенных электронах;
г) распределение концентрации кремния в характеристических рентгеновских лучах.

;

№^-

-355 -

•'У;

К тезисам К.Л.Латович, П.У.Арифова.Ш.Х.Игамбердиева,
У.А.Аманова,А.С.Лютовича "Исследование неоднородностей в эпитаесиальвых слоях твердых растворов $:'"

А
Рис.2, а) растровая картина микроструктуры участка
поверхности при росте по механизму П-Ж-Т в
поглощенных электронах;
б) распределение концентрации кремния на том же
участке в характеристических рентгеновских
лучах.

W,
к-йЩйахж

I •

- 356 К тезисам В.Г.Люхцау,Е.П.Костюкова,Б.Н.Толораия,
О.М.Корнилова. "Исследование степени совершенства
монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов"

а *

%•:

•3

Рис.1. Рентгеновские топографические картины от монокристалла никелевого жаропрочного сплава, выращенного по направлению (100^ :
а) стартовая область, срез перпендикулярный оси
роста;
б) низвняя часть кристалла, срез перпендикулярный
оси роста;
в) срез параллельный оси роста.

^*>

.-4*г

- ^?

•.•&•".-;—

- 357 К тезисам В.Г.Лютцау,Е.П.Костюкова,В.Н.Толораия,
О.М.Корниловой "Исследование степени совершенства
монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов".

p.
гк

tf
Рис,2. Микрорентгенограмма от монокристалла никеле• вого жаропрочного монокристалла, выращенного
по направлению < Ш > . Срез по плоскости [

-358

К тезисам М.И.Нусатова "Крупные кристаллы оптического корунда нулевой ориентации1*
fit-'

Г.!

:1
Рис.1. Крупные кристаллы оптического корунда.

I
Ш

- S59 К тезисаи А.Г.Петросяна,Г.О.Ширипяна,К.Л.Ованесяна,
А.А.Аветисяна "Неоднородности в монокристаллах алюминиевых гранатов".

I
'••5$

Рис.1. Поведение грани при переходе от выпуклой к плос
кой поверхности раздела фаз (евзтлая область в
центре соответствует грани) в кристалле Lu

Рис.2. Дислокации в области,прилегающей к интенсивной
полосе роста в кристалле Lu1lti-M,Oli (л [&)

Ш:~>

I
h

к(."•

i«

- 360

К тезисам Т.М.Полховской.В.А.Мелешиной,В.А.Смирновой "Дефекты в монокристаллах молибдата гадолиния и их связь с условиями кристаллизации"

Рис.1. Сдвоенный ряд дислокационных ямок травления
в монокристалле молибдата.гадолиния. *60

2%й
•.•> - Л '

- 361 К тезисам Л.В.Скобелевой, Н.А.Мамаева,А.Н.Брызгалова, П.И.Никичева, И.А.Шереиетьева,Г.В.Клещева "Дефекты роста кристаллов, обусловленные пассивности)
граней".
•^J-'-

.•

Рис.1. Строение кристаллов кварца в секторе роста НГ

зоны tOOOlJ .

а) - топограииа, срез (0001), ut =0,7, ЫоК^ излучение;
б) - картина гидротермального травления поверхности (0001);
в) - форма фронта кристаллизации НГ.

ё
- 362 К тезисам И.М.Спиридоновой.А.М.Бондаренно "Исследование роста первичных фаз в сплавах Fe-B-C.

ЫN
Hi

Поперечные включения на боридах железа

Рис.2. итсутствие поперечной ликвации на боридах
Ре 2 В при иодифицировании сплавов алюииниеи.
t«-v..

I",)

- 363 К тезисаи И.М.Спиридоновой, А.М.Бондаренко
"Исследование роста первичных фаз в сплавах Ре-В-С".

.«!••

I-

Рис.3. Неоднородносхь первичных кристаллов боридов
Ре 2 В и бороцеиентита Ре 3 (С,В).

утаят*' -»

j ^

>-:.

* ; • >

- 364 К тезисам Э.С.Фальневича, Э.Г.Шейхета, К.Н.Неймарка,
А.Л.Трайнмна, И.Ю.Литвиновой "Исследование влияния
условии роста на образование и распределение микро11
дефектов в бездислокационных монокристаллах кремния .

Рис.1, Полосчатое распределение ыикродефектов,х10

"Л

• НИ

Рис.2. Равномерное распределение иикродефектов,хЮ

-365

К тезисам Э.С.Фалькевича, З.Г.Шейхета, К.Н.Неймарка,
А.Л.Трайнина, И.Ю.Литвиновой "Исследование влияния
условий роста на образование и распределение микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния".

I
rtic.3. Генерация дислокация яз ммхродефектов.
Стрелкой показано направление ±вектора
дифракции, х 20.

шШ.
щmi.
«<5ида»

• -

- 366

К тезисам А.В.Фомина, И.К.Засимчук "Изменение
дислокационной структуры монокристаллов цинка
и меди с условиями выращивания".
Ш2О]

Рис.1. Дислокационная структура монокристалла
цинка,охлажденного со скоростью Ю0°/час;
отражение (JOIO).

ии

Рис.2. Дислокационная структура монокристалла
цинка,охлажденного со скоростью 40°/qacj
отражение (1010).

•••X

- 367 -

If'

К тезисам О.А*Хача!уряна, Р.С.Ыадояна "Исследование структуры пленок ннобаха лнхия,выращенных методом жидкофазной эпнтаксии".

'•"Л.

Рис.1. Слои роста на поверхности пленки

Рис.3. Наследование доменной структуры при эпитакL 0
сии LiA/b
3ф
••'j

tfr •'#.••.

"•h

.••v

tr-

АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ

••-£'

- 368 АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абашидзе Т.Д. - 58
Абдрэшитовэ Д.Х. - 218
Абдуллвев А.А. - 72

Абрикосов Н.Х. - 188
Авдонин Н.А. - 5
Аветисян А.А.

- 285

Агеев Ю.И,- б*
Азиэов А.В.~г114
Акопян Р.А,- 127
Александров В,И. - 7
Алексеев Е. - 212
Алиев И.Ш. - 289
if?

Альшинская Л.И. Алферов 1.И, - 129
Аманов У.А. - 272
Андреев В.М. - 98
Аннэев Р.Г. - 215
Ананьеве Г.З.- 131
Анамасбева И. А.^1Аникин И.Н. - 133
Анисииов A.M.- 200
Антипов В,П.- 129
Антоненко A.M.- .142
АЙЯОНОВ В.А.- 182

Антонов П.И.- 29,240
Аппён З.С. - 180
Аракелян А.З. - 135
.о .1-

Ж'

:!Йсн^та^^

Арифов П.У. - 272

- 369 -

Артамонова О.И. - 305
Аслэнян Т.Д. - 217
Афанасьев И.И. - 120
Ахвердов О.С. - I0&
Бабаев В.Г. - 218
Бзбзнский А.Д. - 94
Бэгдасаров Х.С. - 9,220
Байдульдин Б.М. г 248
Балакирева Т.П. - 169
Балбашов A.M.- 137
Бзлицкий B.C.- 81
Банная В.Ф. - 235
Бэраш Й.С. - 177
Барсукова Н.Л. - 91
Бахолдин С.И. - 240
Беэбородова В.М. - 102
Безматерньпс

Л.Р! - 104

Белая А.И. - 222
Болшенко Ф.А. - 82
Белогуров Д.А. - 93
Белых Й.Г. - 220
Белюстин А.В. - 73
Бережной А.А.- 120
Бичурин Р Л . - 92
Блегдан Н.И. - 13
Блиеа:.нов А. А. - 161

:••. -.-'{;•

Болховнтяков Ю»Б. - 106
Болховитянова Р.И.- 106
Болотникова Е.И. - 224
Бондэрешсо A.M.- 296
Боидарешсо Н.Г. - 225
Бортник Б.Й. - 227
БорщввскиЙ А.С.- и
Бочарова Е.Д. - 49 .
Бродзели Г»Т. - 108
Брызгалов А.И. - 292
Бублия В.Т. - 229
Бубнова P.O. - 305
Бучаков В.И. - 56
Бузянип Л.Н. - 13
Букин Г Ж - 1 5 , Ш
Булях Б Ж - 35
Бульонков И.А. - 162
Бурханов Г.С. - 62
B J H А Д . - 139
Ь'ущуевэ Т.С. - IZO
Быков А,Б. - 123
Бшазв Г«В« - 216
Вардосанидза З.В. - О*
Васильеве Ц.Г. - 79
Вэхраыеев С.С. - 230
Вдовий В.Й. - 229
Ввйспало А.А. - 3 7
Веневцав Ю.Я. - IS9

- 370 -

•4

'.-Л

m
С,--fix

'.'f

Ей;

•

•••

,:• . л

••:-'

Веселовокая И,В. - 232
Вигдорович С.В. - 234Зинник М.А. - 298
Виноградов В.Е. - 39
Винокуров В.Д. - 141
Воеводин В.Г. - 238
Войцеховсхий А.В. - 41,
Волнянокий М.Д. - 142
Воронковэ Г.И, - 235
Воронковэ В.И. - П О
Воронов И.И. - 236
Вязанкин А.Ф. - 225
Вялый Н.Г. - 41
Вяткин А.П. - 238

- 371 -

Гвбуния Д.Г. - 144
Гэзрилова Т.А. - 60
Галактионов Е.В. - 240
Талонов С.В. - 43
Гарнэк А.Е. - 45
Гвелесиани Г.Г.- 58
Гегиэдэв Г.Г. - 58
Гшстин А.В. - 244
Георгиев А.И. - 252
Гиваргиэов Е.И. - 47
Годлипиа Т.Е. - 129
Годовиков А.А. - 1
Горилейккн В.И. - 244
Голозин В.И. - 235

-v-y:-..

ЩШП,

T ,^^,*-i~ srV j,:::-;^=a^^

Головко O.U. - 242
Гончаров C M . - 229
Горзк Й. - 212
Горелик С.С. - 21^
Горохов П.И. - 13'»
Горбунов Л.В. - 146
Го#мон В.Г. - 77
Гресъков Й.М. - 235
Гречушииков П.И. ГреякгоржевскиЙ О.А. - 142
Григоров С И . - 248
Гридин В.П. - 250
Грощенко Н.А. - 169
Гусево М.Б. - 218
Гуселэ Ж.В. - 240
Давыдов А.А. - 45
Дзнильчук Л.И, - 252
ДвшевскиЯ М.Я. - 190
Дворецкий С.А. - оО
Демьяноц Л.Н. - 68
Дикэнт Я. - 75
Димитрова О.В. - 86
Дистлер Г.И. - 279
Диитрук Л.й. - 192
Добржзнски{( Г.Ф. - 75
Добровенский В.В. - 235
Добровинскал Е.Р.- 25'f
Долгинов Л.М. - 21

0£h

- 372 -

Долидзе Г.Ф. - 70
Дроздова О.В. - 141"
Дружинина Л.В. - 234
Дуда В.М. - 277
Дудеров Н.Г. - 88
Дурэченко A.M. - 148
Духин А.И. - 148
Душетинз Г.П. - 150

- 373 -

Евдокимов А.В. - 127
Евлэнова Н.Ф. - 152
Егоров Б.В. - 98
Егоров Л.П. - 194
Егоров С.К. - IB6
Ершова С.А. - 100
Ефремове Е.П. - 90
Хиасейко И. А. - 256
Зэдорожная Л.А, - 47
Зайцев А.А. - 234
Заможский В.Д. - 202
Зэсимчук И.К. - 303
Зэтуловский Л.М. - 194
-\ \^'

Зломенов В.П. - 49
Зонн З.Н. - 1 5 4
Зубков А.И. - 218

•

•.' v •

;

Иванов А.О. - 156
Иванов В.И. - 204
ИВЭИОВ-ШЙЦ Д.К.

-77

Иванова А.Д. - 188
Иванова З.И. - 152
Иванченко В.И. - 190
Иваиютин Л.А. - 51
Явлевз Л.И. - 258
Игвмбердыев Ш.Х. - 272
Икраш Д.Д. - 25
Илзьир Ю.Л. - 158
Инденбом В.Л. - 260
Иоффе В.А. - 15*
Кадыров М.А. - 69
Калашников А.П. - 141
Кэзэневич 0 4 В. - 123
Кээуров Б.К, - 262
Кэлинушкип В.П. - 235
Каиинский А.А. - 167
Канделаки А.З. - 58
Карпинский О.Г. - 188
Квтерушииэ Л.П. - £50
Кэшкуров К.Ф. - 26*
Клевцов П.В. - 96
Клащев Г.В. - 292
Кчяхип В.П. - is
Коблков И.Б. - 82

sifc

- 574 -

4Л

•

Козьма А.А. - 307
Колесникова Э.И. - 2*0
Колина А.В. - 7 3
Колобродов Л.Н. - 190
Коляго С.С. - 141
Конников С.Г. - 98
Копылов Ю.Л. - 266
Корнилова О.М. - 274
Коробивдш Б.В. - 112
Коровник A.M. - I3I
Корякина Л.Ф. - 150
Косолзпова Т.Я. - 62
Костюкова Е.П. - 27*
Крэвченко В.Б. - 266
Крижановскии А.И. - 242
Крыгин В.В. - 238
Крылов В.М. - 240
Грюгер Д. - 302
Кудзин A.W. - 160
Кудрявцева А.П. - 161
Курбанов X.U. •• 92
Куэишгов Ю.С. - 258
Кузнецов А.Ф. - 264
Кузнецов В*А. - 91
Кузнецов Г.Ф. - 268
Кузнецов Ф.А. - 202
Кузнецов КМ!.. - 13» 45
Куча В.В. - 266
Кузьмина И.П. - 93
Кузыэдев В.А. - 62

- 375 -

•••*!

.--3

• Ч

•

Лазаревская О.А. - 93
Лэзукин В.Б. - 180
Лайнер Л.В. - 250
Лэнтрэпов B.AI. - 98
Лапшин А.Я. - 229
Леванидов М.В. - 118
Леванюк А.П. - 217
Левина И.II. - 73
Левшин Е.С. - 162
Лейбович B.C. - 206
Леонюк Н.И. - 1X4
Литвин А.А. - 242
Литвинов Л.А. - 254
Литвинова И.Ю. - 300
Лобэчев А.Н. - 17,93 •
Лобова В.М. - 244
Лоионова Ё.Б. - 7
Лопвтин Е.В. - 276
Лохэру Э.Х. - 270
Лубе Э.Л. - 19,208
Лускин Б.М. - 43
Львович В. - 212
Лыхиус А.Э. - 163
Любарский М.Г. - 108,220
Лютович А.С. - 272
Лютович К.Л. - 272
Лютцау В.Г. - 274
Ляховицкоя В.А. - 47

- 376 -

•ей

'•

.'"

' " • % -

. '

/ ' •

Мевлонов Ш. - 196
Майер А.А. - 169
Мэдоян Р.С. - 309
Мэкеев Х.И. - 206
Максаков Б.И. - 210
Мальковэ Н.В. - 116
Макэев И.А. - 292
Марков Е.В. - 45
Мартузан Б.Я. - 276
Мерончук И.Е. - 52
Маслов В.И. - 307
Маслова Т.М. - ?3
Ьвасляк Н.Т. - 65
Матвеев Б.А. - 165
Матросов В.Н. - 167
Медведев М.И. - 235
Мейпзриэни А.В. - 84
Мелешина В.А, - 287
Мельников Л.Л. - 215
Мельников O.K. -> 84
Мельцер Б.Я. - 129
Меркуляева Т.Н. - 131
Метонидзё З.А. - 67
Милль Б.В. - 118
Мильвидский М.Г, - 21
Михайлов С М . - 224
Михайлов И.Ф. - 307
Мищенко A.il. - 77
Коропов A.M. - Ш

- 377 -

ш
•А

' i- ',.
&::

Морозов А.Н. - 238
Морозовэ Л.Г. - 150
Коня В.Г. - 277
Моргулис Л.М. - 2У\
Москвин В.В. -279
Мо'талов И.В. - 156
Н.И. - 281 .

3'£

- 378 -

Иэмталишвили М.И. - 23,84,108
Пайда Г.А. - 51
Нестеров Б.А. - ^3
Нестерюк Л.Г. - 54
Нейморк К.Н.- 300
Никвиоров С П . - 198
Никитичев П.И. - 292
Николайкин И.И. - 204
Иовик В.К. - 82
Новикова И,Р. - 283
Новикова Э.М. - 100
Новосёлова А.В. - 49
Носов Ю.Г. - 198

•й

' • ' • %

•'-•Л-'.

• • . « • ^

•

Овэнеспн К.Л. - 285
Огаджэнова В.В. - 79
Освенский В.Б. - 230
Осино В.В. - 7
Осовский М.И. - 232
Орловский В.П. - 56
Оробинский С П . - 298

- 3?9 Отыэи Я.И. - 238
ОттенО'ерг Е.В. - 200
Павлов В.Ф. - 276
Павлова Л.М. - 127
Пэтэридзе Д.В. - 108
Патмалниекс А.А. - 37
Пахоиов В.И. - 262
Пашкова А.В. - 114
Пэшун А.Д. - 41
Пельц Б. В. - 194
Периер Б. - 212
Петров В.И. - 104
Петров М.В. - 131
Петров Т.Г. - 298
Петрова М.А. - 150
Петровский Г.Т. - 165
ПетросдаА.Г. - 285
Петушков Е.В. - 224
Пищик В.В. - 254
Подколзинэ И.Г. - 150
Полозков Я.М. - 258
Полховская Т.М. - 287
Пополитов В.И. - 17
Предтеченский B.C. - 246
Провоторов М.В. - 16'»
Чржофьев С В . - 120
Протасов В.И. - 96
Прохоров A.M. - 7

i
I
i

. '. i-

S> i * " • - ' •

Рвбэданов Р.А. - 289
Рэдкевич А. - 212
Раков В.В. - 116
Рамаис Г.М. - 37
Регель В,Р. - 198
Рез И.О. - 262
Рейтеров В.М. - 165
Ремизов И.А. - 173
Ремизов О.А. - 250
Розии К.М. - 290
Романова Г.И. - 171
Рубининэ Н.И, - 152
Румянцев Ю.М. - 202
Рухеладзв В.Г. - 58

"4A

Сабинина И. В. - 60
Свнельевэ Л.И. - 190
Савицкий Ё.М. - 62
Савинове И.Р. - 131
Савченко И.Б. - 175
Сагейдачный И.А. - 64
Сэдовскея Л.Я. - 160
Саекко И.В. - 158
Салвщенко Н.Н. -43
СзмоЯлович Л.А. - 94
Самойловым М.И. - 33
Саркисов С.Э. - 167
Свечникова Т.Е. - 188
Свинцов Г.Н. - 204
'•••'J-Л"-.

- 380 -

ffi-

.•'••'

|::i%;:^W;'

».

Сейрэнян К.Б. - 135
Селин В.В. - 182
Сеиенова Т.С. - 150
Сиголов Э.Б. - 204
Сидоров B.C. - 25
Сидоров Ю.Г. - 60
Сизова Н.Л. - 72
Сильдоо И.Р. - 163
Сильницкая Г.Ю. - 262
Симун В.А. - 177
Синеев А.Н. - 177
Синельникове B.C. - 62
Синяков Е.В. - 277
Скобелеве Л.В. - 292
Скороход М.Я. - 252
Смирнов В.А. - 5 , 238
Смирнов JO.U. - 294
Смирнова В.А. - 287
Смородине Т.А. - 64
Соболев А.Т. - 266
Соболев Б.П. - 25, 135
Соболев B.C. - 15
Соболев Л.В. - 79
Соколов В.А. - 177
Соколов Е.Б. - 27,51
Соколовский К.А. - 100
Солдогов И.В. - 224
Соловьев А.Н. - 190
"олоничкый Я.8. - 6 5

- 381 -

Г**'

Спиридонова И.М. - 296

- 382 -

Старостина Л.С. - 246
Старцев В.Р. - 1 3
Стэршиновэ И.В. - 173

Степанова Н.С. - 73
Странски В. - 212
Суслов А.В. - 242
Сухарев В.А. - 206
Сырбу Л.В. - 122
Сырников П.П. - 177
Тананзева О.И.
Татзринцев В.М. -

Тятэрченко В.А. - 29
Тимофеева В.А. - 31
Тимошечкин М.И. - 167
Тимчегко Т.И. - 114
Титов А.В. - 139
Титова А.Г. - 298
Тихонове Н.П. - J7T
Тквчеяко А.А. - 125
Ткоченко И.Л. - 25
Ткэчук П.Н. - *1
Толораия В.Н. - 274
Трбй«ин А.Л. - 300
Тряпавдэе А.Г. - 108
Трофим В.Г. - 122
Трушковэ Т.Н. - 169
• .

Тургоинов A.M. - 92
Тюрина II. Б. - 235

Удалов Ю.П. - 180
7
Удопенчик В.Т. Улпновз И.Л. - 270
Умурээков А. - 69
Фадеев А.В. - 175
ФаГ.нер II.И. - 202
Фэ-лькезич Э.С. - 300
Федоренко А.И. - 302
Феофилов П.П. - 131
Федоров В.А. - 182
Федоров Е.А. - 220
Федоров П.П. - 25,135
Фише лева С Б . - 227
Фомин А.В. - 303
Фомин В.Г. - 276
Фоцченков А.А. - 225
Фронке В.Д. - 305
Фреии Д.М, - 65
Фукс м.Я. - 307

-л '

Хаджи В.Е. - 53,82,225
Хэимов-Мэлъков В.Я. - 256
Харитонов Ю.А. - 72
Хзрченко В.А. - 2.55

- 383 -

Харченко Л.Ю. « 9 6
Хачатурян О.А. - 309
Хведелидзе А.Г. - 144
Холодовскэя А.А. - 236
Хряпов В.Т. - 45

- 384 -

Цветков Б.Г. - 167
Цейтлин М.Н* - 92
Церетели Г.С. - 84
Цинобер Л. И. - 33
Цоцхалиавили И.В. - 84
Цуранов А.П. - 64
Цыганов В.И. - 33
Чайкин П.М. - 194
Чегнов В,П. - 67
Чвмекова Т.Ю. -Г84
Червоненкис А.Я. - 137
Червонный й.Ф. - 232
Черный Д.Н. - 264
Чернышева О.Ф. - 62
Чижевская С И . - 188
Чикичев С.U, - 106
Шэихов Д.А. 289
Швлдиа Ю.В. - 93
Шамурэтов Х.А. - 69
Шэпиров А.Я. - 17
Шапошников А.А. - 33

Ш:

i
к

•>

к
|
:
:
:
Ь
\
\
\
]
1

Шейхет Э.Г. -• 300
Шелюбский В.И1. - 192
Шеметов Е.В. - 202
Шереметьев и.А. - 292
Шефтель Н.Н. -13
Ширинян T.D. - 285
Шифрин С.С. -• 230
Шперун B.U. -• 65
Шульпинэ И.Л. - ,240
Шупегин К.Л. - 186

Щелкия Ю.Ф. -- 173

[
f

Эйдельиан Л.1'. - 244
Эфеядиев А.З. - 289

i
;
;

Югова Т.Г. - П8
Юдаев В.И. - 106
Юферегв B.C. •-270
Юшков Ю.В. - 276

;
|
!

Якэшвили Д.В . - 70
Яковлев В.П. - 122
Яновский В.К. - НО

- 385 -

.•».,

- 386 СОДЕРЖАНИЕ
ИШШШИЫЕ ДОКЛАДУ

ч
1

И,А.Авдонин,В.Л.Сш1рнов.ЧислбННыИ анализ процессов тспло• *

и иассопереноса при выращивании объемных монокристаллов
из расплавов

В.И, Александров, Е.Е.Лоионова,В.В.Оснко,A.M.Прохоров, В.!.1. Татаринцев,В.Т.Удовенчкк.Вира1ЦИвааио i! иослодование схабялиикровгзиних кубических кристаллов двуо1.иосМ циркония и
тьфиля . . . . . . . .

Х.С.Багдасаров.Проблемы взращивания крупних тугоплавких
ионоиристаллов . . . . . .

. . >

А.С.Бордевский.Быращивание кристаллов тронных полупроводников со структурой халькопирита

А.Н.Буэлнин, II.И.Блецкан.Ю.И.Кузнецов,И.П.Шефталь.Ростовые дефекты полупроводниковых кристаллов

. . .

Г.Ь.Букии,А.А.Годовиков,В.А.Клях:П1,1!.С.Со<Зслев.!<0[|росы
выращивания кристаллов изумруда

А.Н.Лобачев,В.И.Попол1!тов,А.Я.1,1апиро.Неното1.ие м-голичоские раз^ботки и аппаратура для получения ионо!:р::сталлов в гидротермальных условиях

Э.Л.Лубе.Современные тенденции в контроле и упр^Елсш-.и
процессами кристаллизации

, . . . 1 9

М.Г»Мильвидс2ШЙ,Л.М.Долг!!ио£.Дв^ентоос'разова!1ие в зппта!!сиальних гетороструктурах и шюгокошенентнш т^ердие ruciijopu полу проводи, КОЕ их соединении

- i-

'•'А
^

- 387 М.И.Намталишвили. О возможности выращивания некоторых фотохромных алюмосиликатов гидротермальным методой . . . .... . 2 3
Б.П.Соболев,Н.Л.Ткэченко,В.С.Сидоров,.П.П.Федоров,Д.Д.Икрэми. Термическая стабилизация структур тина флюорита и ромбического Фторида иттрия в некоторих фторидних системах. . 25
Е.Б.Соколов. Пиролитический синтез кристаллов и эпитаксиалышх слоив полупроводниковых соединений
В.А.ТэтЭрченко.П.И.Антонов. Рост профилированных монокристаллов
ВД.Тимофеева. Развитие работ по выращиванию объемных кристаллов из растворов-расплавов
Л.И.Цинобер, В.ЕДэдки.Е.М.Цыганов, Ы.И.Сэмойлопич,А.А.Шапошников. Выращивание и реальная структура аметиста

27
29

31
\ '-'Л

ГАЗОВАЯ ФАЗА
Б.М.Булэх. Трэасплантзция атомов в нонокригаллах соединений типа А И В Л
35
А.А.ВейспалсД.А.Патмалниекс.Г.М.Раиэнс. Получение эпитаксиэльных слоев v < 0 3 _ x при химическом транспорте
37
В.Е.Виноградов. Эпитэкисалышй рост пленок Cd Те . . . . . . j-}
А.В.ВоЙцеховский, П.Н.Ткэчук,Н.Г.Вялий,А.Д.Пашун. Получение соединений А**В и твердых растворов на их основе
методой Бриджменэ с применением химических транспортных
реакций
41
С.В.Гапонов,Б.?4.Лускин,Б.А.Нестерои,Н.Н.Салаа»енко.Особен-

ности ориентированного роста пленок, конденсированных из
лазерной млозш

А. В.Гэрнэк, А. А.Давидом,Ю.Н.Кузнецов, В. B.Map.-toa,В.T.XpsinoB.
Выращивание из паровоИ фазы ионогсристэллов суль[-идэ кодмин
i - '--•- •

14
-

3F-.8 -

с згтпппши свойстжши

Л.Л.Зпдо1)ожная,В.Л.Ляховицкая,В.Й.Гиваргизов. Выращивание
монокристаллов SbGJ

ИЗ газовой фазы на патровке . . . .

В.П.Злом8иов,А.В.Иовоселов8,Е.Д.Бочаро!Э,0.И.Тананаввэ.
Р-Т-Х диаграмма системы Pb-Sn-Te
гъ^Зд^'Го

и рост кристаллов

из пэра

Л.Л.Иванптии, Г.А.Найда,Е.Б.Соколов. Особенности гетероопитогссни Фосфида галлия на крешшк

И.Е.Мэрончук. Кристаллизации эпитаксиальннх слоев в систеко da-AsC] , - н 2

при низких температурах

Л.Г.Нистерюк. Получение эпитаксизльных слоев

52
ZuGeP2

. . :

газотранспортный методой . . . . . . .

В.П.Орловский,В.И.Бугзков. Совместный перенос веществ
я upoi.eccax вмращгвиния кристзллов

. . .

В.Г.Рухелэдзе,Г.Г.Гвелесиаии,А.З.К8нделаки,Т.Д.Абашидзе 1
Г.Г.Гегиэдэе. Получение моноириствллов окислов элементов
семейства железе в дуге постоянного тока

Ю.Г.Сидоров,И.В.Сабинина(С.А.Дворецкий,Т.А.Гаврилов8.
Эпитзксиэльный рост rb^jSnQgTe

......60

В.С.Синзлышковэ.О.Ф.Чернышева,Т ч.Косолапова.Е.М.СаьицкиК,Г.С..Бурхз!Юв,В.А.Кузьмищев. Выращивание конокристаллов бескислородных тугоплавких соединений .

Т.А.Сиородино.А.П.Цуроков.И.А.Сагэйдэчннй.Ю.И.Агесв. Эпитаксиэльние слои холысогенидов свинца, выращенные в к в э зизаикнутои объеме

Л.М.Фреин,Н.Т.Масляк,В.М.Шперун,'Я.В.Солоничний. Получение
т у VT

совершенных ггленок на основе А В

в двойном квэзизаикну-

том объеме
В.П.1егнои,З.Л.Метонидзе.Ог!обг-);всти гетероэлитаксаи нит-

- 389 рида галлия при использовании трииетнлгэллил и тупит

Х.А.Шэмурзтов, А.Умурзаков.М.А.Нэдирои. Вирмщивание эпитэксиэльных слоев карбида кремния
69
д.В.Якэшяили.Г.Ф.Долидзе. О новой технологии получения
пленок сплавов и соединений заданного CUCTJBS методом
резистивного испарения в вакууме
. .70
ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ
А.А.Абдуллаев, Н.Л.Сизова,Ю.А.Харитонов. Условии получения и исследование некоторых свойств кристаллов броыноватокислого кадмия . . . .
.
....72
А.В.Белюстин,И.М.Левинэ,Н.С.Степэиова,А.В.Колинэ,Т.М.Мэсловэ. Избирательное растворение кристаллов

KDP

Я.Дик8Нт,Г.Ф.Добржзнский. Влияние температури выращивания
кристаллов триглицинсульфэта (ТГС) нэ тх теплофизические
свойства

А.В.Мищенко,В.Г.Гоффиэн,А_К.Ивэноп-Шиц. Выращивание монокристаллов твердого электролитайЬАс,^

из раствора в аце-

тоне

Л.В.Соболев,В.В.Огэджановэ.М.Г.Васильева.

Выращивание мо-

нокристаллов хлоридов меди-цезия

ГИДРОТЕРМАЛШЕ РАСТВОРЫ
В.С.Балицкий. Выращивание крупных кристаллов аметиста в
гидротермальных фторидных растворах

Ф.А.Белименко,И.Б.Кобяков,Б,Е.Хэджи,Б.К.Новик.Виращивоние
кристаллов канкрияита и исследование его пироэлектрических свойств

3.В.Вэрдосэнидзе,О.К.Мельников,А.В,Мойпэрияни,М.И.Нэитэлишвили,Г.С,Церетели,Н.В.Цоих:элшавили.

ш.

Гидротермальное

P$'?;"- v

.,*.'•
i'^'

- 390 вырчщивание Фотохромных монокристаллов содалита и исследование возможностей их применения в качестве регистрирующей
среды
84
О.В.Димитрова. Получение монокристаллов силикатов неодииа
86
Н.Г.Дудеров,Л.Н.Демьянец. Гидротермальная кристаллизация
многокомпонентных оистем на сонове двуокиси германия . . . 88
Е.П.Ефремова. Растворимость и кристаллизация киновзри
в высокотемпературных гидросульфмдных растворах
90
В.А.Кузнецовым.Л.Барсукова. Растворимость двуокиси титана в высокотемпературных фторидных растворах и кристаллизация титэнатов гидротермальным методой *.
91
Х.М.Курбонов.М.Н. Цейтлин, A.M. Ту рчанинов,Р.Ч.Бичурин.
Гидротермальная кристаллизация онтимонатов редкоземельных
элементов
92
Л.Г{.Лобач?в,И.ПДузьиинэ,О.А.Лазэревскэп,Ю.В.Шалдин,
Д.А.Белогуров. Изучение растворимости, кинетики роста
и физических свойств кристаллов окиси цинка
93
Л.А.Сэмойлович,А.Д.Бэбэнский. Особенности синтеза сульфиде
кэдштя в гидротермальных растворах
...94
Л.Ю.Харченко,В.И.Протасов,П.В,Клевцов.Растворимость
калиЯ-лпнтанового молибдатэ в водных растворах к 2 мо0^ в
гидротермальных условиях .
96
РАСТВОР-РАСПЛАВ
В.М.Андреев,Б.В.Егороз,С.Г.Кошшков,В.М.Лантратов.
Секлективная яидкостноя эпитаксип гетероструктур в системе элюминий-галлий-иышьяк
О.С.Ахмрдоп,Г;.А.Ершовэ,З.М.1[ови!С01>э,К.А.Со!СОЛ01'.с;шИ.

'•'•'*

V * " ^ ••'•

Щ
- 3S-I Получение эпитзксиальных слоев сложных гетероструктур на
основе твёрдых растворов (

ZnSe ) x ( GaAs )-_ х ,где Х=0*1,

методами жидкостной эпитэксии и химичес.-.лх транспортных
реакций . . . . . . . . . .

' '••'•/.

№:>':•.

ЮО

В.М.Безбородо'^а. Развитие и классификация методов вдцкостной эпи-та ;ии
.102
Л.Н.Безмзтерных,В.И.Петров.Температурное : эле и локализация процесса ростз при выращивании монокристаллов йерритоз-грэнзтоз из бор-бариевых растворов-расплавов
104Ю.Б.Болховитянов,Р.И.Болховитяяовз,С.И.Чиккчев,З.И.
йдаев. Ниникализация плотности дислокации в эпитаксиальных ел»4 "X ^z^^'-z1^ П Р И выращивании плавных гетеропере- *
ходов I n x G a i_x^ s y p i-y" ^z^-i-z^^9 подложках
методой яидкофазной эпитаксии . . . . . . .
. . . . 106
£.Т,Бродзеди, М.И.Пэмталишвил^:, Д.В.Патэридзе,А.Г.Трапэидэе.М.Г.Любарский. Выращивание кристаллов гексагональных ферритов методой раствора в расплаве ;•...-.'... 108
В.И.Воронкова,В.К.Яовский.Кристаллизация Ш ^ о ^ из раст"^йра.-В'бор'этн'ых,В8надзтных и вольфрэмзгяых расплавах . . . Н О
Б.В.Коробицин.Об объемной кристаллизации при Е-ЦСООТНОЙ
эпитз. лт зреенида элюшгаия-гэлл: л
112
Н.И.Леонкк,Т.И.Т1шченко,Л.И.^льшинская»А.В.Пашкова,А.З.
Аолзов. Получение кристаллов двойных боратов трехвалентных элеп.лтов С . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Н.В.М8лькова,Т.Г.Югта,В.В.Раков. Исследование эпитэксиальных слоев 1\-й-i-yJ^ с фосфором,полученных методой
яидг ^фазввой эпитэксии
Пб
Б.В.Мклль,»;.В.Леванйдов.Кристаллйз. :;яя германиевых гранатов
ИЗ

- 392 С,В.Прокофьев,И.И.Афанасьев,А.А.Бережной,Т.С.Бушуевз.
Выращивание монокристаллов новых слоаиых перовскитоимзгнониобатэ и магнотэнтэлзтэ свинца
А.В.Сырбу,В.Г.Трофим,В.П.Яковлев. Получение локальных,
пленэрных гетероструктур методом жидкостной эпитаксии
В.А.Тимофеева,А.Б.Быков,0.В.Казакевич.Рост кристаллов
грэнэтоз и ортоферритов из раствор-расплавов на затравках
А.А.Ткаченко. Растворимость берилла в вэнэдийсодержащих флюсах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

120
122

123
125

ВЫРАЩИВАНИЕ ИЗ РАСПЛАВА
э) РАЗНЫЙ МЕТОДЫ
Р.А.Акопян,Л.М,Павлово,А.В.Ввдоккмов.Рост кристаллов
полупроводниковых твердых растворов при сверхвысоких
скоростях охлаждения
. . . . . . . . . 127
Ж.И.Алфероз,В.П.Антипов,Т.Б.Годлиник,Б.Я.Мелъцер.
Получение и неноторые свойства объемных цоногсристаллов
GaAlAs
2 29
Г.В.Анэньевэ,А.М.Коровкин,Т.Й.Меркуляевз,й.?;.Морозоъ,
М.В,Петров,И.Р.Савиновэ, В.Р.Старцев.П.П.Фсо^и'тоБ» Ь;зрэщи-'Эние,структурные и кристаллооптические ;-:з{"::терйстики монокристаллов оксиортосшниатов редкозечс-ь: ••:: элементов
131
И.Н.Аникин. Гвзовые включения в. кристаллах л-^рунего-питэ
133
#
А.З.Аракелян,К.Б.Сейр8Нян,П.П.Федоров,Б.П.Соо'олет<, Кристаллизация нестехиоиетричесних флюоритовых фаз л С«;!арн!Д
системах типа i.«po _ RJ?

- . . . 135
•• i -

!>'
- 393 Л.М.Бзлбзшов.А.Я.Червонеикис. Выращиввние моно1сристаллов

из ^сплава с использованием радиационного нагрева . . . . 137
А.А.Буш,А.В.Титов,Ю.Н.Веневцев. Получение и некоторые
СВОЙОТВЭ МОНОКрИСТЗЛЛОВ ( F b , B a ) 5 G e 5 0 1 1 , F b 2 C r 0 5 , P b 6 S \ j 2 q 9 .

. 139

В.А.Винокуров,Г.В.Букин,А.А.Годовиков,0.В.Дроздове,
А.П.Кэлэшников.С.С.Коляго. Выращивание ионокристзллов па- .
рэтеллурита методом Чохральского ..
.. 141
М.Д.Волнянский,О.А.1'ржегоржевский,А.М.Ано:оненко. Выращивание монокристаллов и> 5 (ве0 4 )<У0 4 ) 2 ,РЬ 5 (810^)(У0^) а , . . щ г
Л.Г.Габуния,А.Г.Хведелидзе. Некоторые особенности выращивания кристаллов
В -бора . . . . . . . . . . . . . . 1 4 4
Горбунов Л.В.Физико-химические особенности синтеза кристаллов при высоком давлении .....
146
А.И.Духин,А.М.Дураченко.изучение закономерностей образования аморфных пленок при закалке из жидкого состояния . . 148
Г.П.Душатинз,Л.Ф.Корякина,Л.Г.Морозова,М.А.Петрова,
И.Г.Подколзинэ,Т.С.Семенова. Выращивание ионокристэллоз
нз основе фаз переменного состава со структурой типа Ъо.?^
в системах srF 2 -(Y,Ln)? 5 .
150
Н.Ф.Р"лзновэ,Н.М.Рубининз,3.И.Иванова. О возможности
получения монодоиенных кристаллов иетаниобатэ Л И Т И Я пря
выращивании методом Чохрзльского . . . . . . .
152
З.Н.Зонн, В.А.Иоффе,П.И.Горохов. Выращивание ионокристаллов метавэнадатов щелочных и щелочноземельных металлов методом Чохральского . . . . . . . . . . . . . . . . 154
А.О.Ивзнов,И.В.Мочэлов. Особенности выращивания и некоторые свойства монокристаллов ортоалюшгазтов РЗЭ конца
лвнтэноидного ряда
,
156
•

"i-

«л-*-

''-V'

• 'S.

:о.Л.Яд5яр,л.З.Сзенко. Выращивание монокристаллов полуизолирующего фосфида галлия
158
А.Ю.1Судзин,Л.Я.Садовская. Выращивание и диэлектрические
свойства монокристаллов SrieOj . . . . . . . . . . . . . 160
А.П.Кул. гвцевэ.Л.А.Блистэнов.Особенности получения кристаллов ниобата и тантэлата лиьия с повышенной с.ойкостью
к лазерному излучению
161
Е.С.Лезиин.Н.А.Бульонков. Особенности выращивания лейкосэпфирз способом Чохрзльского . . . . . . . .
162
А.Э.ЛыхмусИ.Р.Сильдос. Выращивание обьеьшых криокристэллов для спектроскопических исследований . . . . . . . . 163
Б.А.Мотвеев,В.М.Рейтеров,Г.Т.Петровекий. Пути создания
управляемых тепловых полей в кристаллизационных процессах
методами направленной кристаллизации . . . . . . . . . . . 165
В.Н.Нэтросов,И,г?.Тицошечкин,Е.Г.Цветков,С.Э.Саркисов,
А.А.Каминский. Исследование, условий кристаллизации
бериллэта лантана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
М.В.Провоторов,Н.А.Грощен::о,Т.Н.Трушков8,Т.П.БалакиреваД.А.Майер. Выращивание методой Чохральского ионокрясмолибдатов лития - лантаноидов и бария - лэнтано, 169
идоз
т
Г.И.Романова,В.А. этарченгаз,Н.П.Тихонова. Получение
юнокристатго'з способом Вернейля с использование» устойчивых режимов кристаллизации . . . . . . . . . . . . . . 171
И.А.Решзов^И.В.Стэршинова^-.Ю.Ф.Щёлкин,Исследование
движения расплава при выращивании монокристаллов по методу Чохрзльского . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
И.Б.Савченко,А.В.Фадеев. Выращивание кристаллов селе175
нида цинка из расплава . . . . .

Цу

- 395 В.А.Соколов,Е.А.Симун,А.Н.Сиквв.Крупногабаритные

кристал-

лы фторидов кальция я бария оптического качестве . . . .

.177

П.П.Сырников, И.С.Бэрэш, Вырэниванне монокристаллов кальций-галлий-германиевого граната . . .

. . . . .

179

Ю.Л.Удэлов,З.С.Аппен,В.Б.Лэзукин. Физикохимические основы синтеза монокристаллов

саЬплю 4 зонной плавкой . . . 180

В.А.Федоров,В.В.Селин.В.А,Антонов,Выращивание монокристаллов фосфида индия методой Чохральского

182

Т.Ю.Чемекова. Синтез ионокристэллов в системе

18*

М.Л.Шупегин,С.К.Егоровг Синтез монокристаллов твердьк
растворов системы н в д - х С в ^ в 5 _ х а г х о 1 2 _ я Р в о<гх<:о,5 я
б ) ПРОФИЛИРОВАННЫЕ КРИСТАЛЛЫ

Re-Gd.&n.Eu

186

Н.Х.АбрикоозвД.Д.Ивэнова.О.Г.Карпиясжй.Т.Е.Свечникова,
С.Н.Чижевская. Получение однородных пластинчатых монокристаллов твердых растворов

sb 2 a?e 5 -Bi 2 Te ? »

I 8 8

Bi2Te5-Bi2se,

и.Я.Дашевский,Л.И.Савельева,А.Н.Соловьев,В.И.Иванченко,Л.Н.Колобродов. Исследование влияния примесей на структурные особенности междендритных лент кремния

190

Л.Н.Даитрук.В.И.Шелюбский. О выращивании волокон сапфира иг расплава методом многокапиллярного формообразования . .

. . • « « . . . . . . . . 1 9 2

Л.П.Егоров,Л.М.Ззтуловскнй,Б.Б.Пвльц,П.и.ЧзЙгаш. Осо- бенности вырэцивания профилированных монокристаллов р а з личных материалов способом Степанова . . . . . . . . . .

.19*

Ш.Ыавлонов. Получение профилированных монокристаллов
слоистых полупроводниковых соединений

196

Ю.Г.Носов,СП.Никакоррв,В.Р.Регель. Выращкззнив арикро1

взнных монокристаллов антимоилда

'"'

•"• Jr'

нова

ИНДИЯ

способом- Степа198

Г'1' •"*•

- 396 -

Е.В.Отенберг.А.М.Анисимов. Получение монокристэллической
молибденовой проволоки
200

АППАРАТУРА
В.Д.38можский,Ю.М.Румянцев,Н.И.ф8йнер,Е.В.Шеметов,Ф.А.Кузнецов. Непосредственное наолвдение изменения грэнно-ступечатой структуры поверхности арсенидэ галлия в газотранспортных процессах
202
В.И.1!в8ноз,Н.И.Николэйкин,Г.Н.Свинцов,Э.Б.Сигэлов. Основные тенденции в развитии оборудования для осэвдешся слоев
из геэовой фазы
. . . . . . . 204
В.С.Лайбович,Х.И.Макебв,В.А,Сухэрев. Автоматическое управление процессом роста монокристаллов методом Чохральского с использование непрерывного взвешивания кристалла . 206
Э.Л.Лубе. Автоматический контроль границы расплав-кристалл при горизонтальной направленной кристаллизации . . . 208
Б.И.Максаков. Разработка алгоритмов и программ расчета
тепловых полей в установках для выращивания монокристаллов из респлэва
210
Б.Пернер,В.Странски,И.Горак,Е.Алексеев,В.Львович,Л.Рддкевич. Автоматизированная установка для выращивания монокристаллов корунда методом вытягивания из расплава . . . 212

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ В СВЯЗИ С
УСЛОВИЯМИ ВЫРАЩИВАНИЯ
Н.А.Анастасьева,С.С.Горелик. Ростовые точечные дефекты в
сильно легированном мышьяком кремнии
Р.Г.Аинзев.Л.Л.Цельниковэ. Формирование ФП-структур и их
свойсава
Т.А.Асланян,А.1Т.Левэяюк. Особенности упорядочения в

Ш
'••К-

'•

214
215

i
;4j

ii
i

' - 397 твердых рястяорэх со струки^рой флюорита

21?

В.Г.Бобэез,Ю.В.Быкоз,АЛ.Зубков,М.П.Гусева,ЛЛ.Абдрашитова. Кристаллизация ка радиационных дефектах . . . . .
Х.С.Вврд8сэров,И.Г.Б8лих,Е.А.Федоров,Н.Г.Люо'зрский.

?18

oci-

обрэзовании блочной структуры в криотаипх леИкосап-'и^ . ;.'i?0
А.Н.Белэп. Дефекги структура ношщтсr.vuion

nownvi,

выращенных метолом ВериеЙля

i*.'2
1

К,Н.Болотникопэ,С.''.&хуйлоЕ,Е.Е.Петуч:'''П!,К.В.Соадгг! ои.
Статистический знэляз сгруктури ыонокрлстэллор,

ви^оищн-

ных зонной плавкой

?.2<t
;

М.Г.Бондэренко,А.О.Вязанки!1,А.А.Фотче| ,яов,В.Е.Хэджи.
Внутреннее тгение кристаллов кварца, зиращоаних из в|«почпото раствора с добавление соки и н б 2

2?5

Б.И.Бортник,С.Б.Фишелевэ. Влияние способа кристаллизации аморфных плёнок сурьмы и сульфида сурыш на морфологи» и совершенство растущих кристаллов

227

В.Т.Бублик,С.М.Гончаров,З.Я.Вдовин,А.Н.Латвии. Получение и исслелование эпитэксиэльных слоев твердых растворов В системе Ga-In-As-Sb

229

С.С.Вахраиеев,В.Б.Освенский,С.С.Шифрин. Расчет распределения плотности дислокации на основе полей термических
напряжений в реалььых монокристаллах полупроводников,
выращквэешх иэ расплава

230

Н.В.Веселовск8Я»М.И.Осозски1т,И.Ф.Червониий, 0 влиянии
дополнительного подогрева на микродефектнуо структуру
бвздислокэционных монокристаллов кремнил

232

С.В.Вигдорович,Л.В.Друяининэ,А.А.Зайцев,Л.М.Моргулие.
Особенности получения и дефекты структуры эшггаксиэльНЫХ Слое a

К'

xGa1~xSb

xGa1-.xAQySb)-y

234

•• - л - .

•1

- 398 -

Г.И.Воронкова.М.И.Медведев,В.В.Добровеиеюяй.Н.Б.Тюринэ,
В.Л.Харченка,И.М.Греськов,В.Л.Кзлинушкин,В.Ф.Бэ1шэя,
В.Н.Головин. Ростовые микродефекты в бездислокационном
кремнии и их зависимость от атмосферы вырзщивзкия . . . . 235
И.1!.Воронов,В.Л.См'-трноп,А.АДояодовскэй. Исследование
нзпрлжепий в (1[»оцессях вырэщивэкия бездислокэциоиных и
дислокационных монокристзллов кремния методом Чохрзльского
236

А.!1.Вг1тгг1?н,^.Г.ВоеРодин,В.В.Кригин,А.Н.иорозов,Я.И.0тмои,

•л

Исследование дефектов структуры в связи с условия-

ми рырэщяпэния соединений

A^SnAs-

238

E.Bt?oraiCMonoB,Б.М.Крымов.Э.Н.Колесникова, С.И.Бзхолдин,И.Б.Гусова,И.Л.Шзльттнз,П.И.Аитонов. Формирование
дислокационной структуры под действием термических нэп:м:к(м,и'.1 в лен то ад их иопокристэллвх германия

240

0Л1.Головко,А.Н.Крнжзиовский,А.А.Литвин,А.В.Суслов.
Структурные несовершенства кристаллов и пленок фосфиде
галлии, полученных различными методами
В.И.ГормлеГший,

. .

242

А.В.Гектин.В.М.Лобовз.Л.Г.Эйдельман,

Субгрчницн и пластический изгиб в растущем монокриствллс

244

Б.Н.Гргчуаников,Б.С.ПредтвченскиЙ.Л.С.Старостина. Ррименеиие спектроскопических исследований для установления оптимальных условий вкрэщивэния кристэллов закиси
меди

« . . .

246

С.И.Григоров.Б.М.Байзульдин. Эволюция дефектной структуры
в процессе роста эпитэксиэльннх кристаллов висмута . . .
Н.П.Грицйн,Л.П.Катеруйинз,Л.В.Лэйнер,О.А.Решзов. Влияние

:''••?

,•-.,-.

ктовий роста на образование исвирла-дефектов в

248

- 399 -

бездислокационных кристаллах кремния,выращенных методой
Чохральского
250
Л.Н.Дэнильчук,М.Я.Скорс эд,А.И.Георгиев. Ростовые дислокации с осью jlllj в монокристаллах германия
252
Е.Р.Добровинская,Л,А.Литвинов,В.В.Пищиг.. Закономерности
образования дислокационной структуры при выращивании монокриетэллов корунде различного профиля
254
И.А.Жижейко.В.Я.Хздаов-Мэльнов. Твердофазные реакции
растворения и роста кристаллов кобальтовой ипинели в матрице корунда
. . . . . . . . . 256
Л.И.Ивлева,».С.Кузлшов,Н.М.Полозков. Ростовые дефекты
в кристаллах ниобата бария-стронция . . . . . . . . . . . 258
В.Л.Йнденбои. Ростовые дислокации в неплэстячных кристаллах
"60
Б.К.Кззуров,В.И.Пахомов.И.С.Рез,Г.Ю.Сйльницкая. Рентгеновское исследование кристаллов диглдрофосфэта калия
разоичного совериеиства . . . . . . . . . . . . . . . . 262
А.Ф.Кузнецов^....Черный,К.Ф.Нэшкуров. Некоторые особенности роста и дефектов крисг^члов кварца . . . . . . . . 264
П.Л.Копылов, В.Б.Кравченко, В.В.Еуча,А.'Г.Соболев. Влияние формы фронта кристаллизации на оптическую однородность и морфологию кристаллов диэлектриков, выращиваемых
по методу Чохральского
..*. 266
Г.Ф.Кузнецов. Дислокации в монокристаллах сапфира ... 268
Э.Х.Лохэру,В.С.Юферев. Определение пластических деформаций при выращивании профилированных кристаллов .... 270
К.Л.Лютович,П.У.Арифов,Ш.Х.Игамберд»ев,У.А.Аыэнов,А.С.
Лютович. Исследование неоднородностей э эпитаксиэльных

• S-

- 400 опоях твердых рпстворов B I G » . „

272

П. Г. Лютцау,ВЛ1.1Состю!совэ, В. Н.Толорэип, О.М.Корнилова.
Наел-довяние степени совершенства монокристаллов никеленмх жаропрочных сплавов

274

К. Я.Мартузан,Н.Л.Уланова,Е.В.Лопатин,В.Ф.Павлов,В.Г.Фоиин,Ю.В.Шков. Термонопряжония и изгиб в эпитзксиолышх
структурах кремнил

276

В.Г.Мэ'т,Б.В.Синяков,В.М.^уда. Дефекты роста в монокристаллах гермэнгт свинца

•1
277

И.В.Москивн.Г.И.Листлер. О механизме кристзллизации при
Различных твердотельных реакциях . . . . . .

279

М.И.Мусатов. Крупные кристаллы оптического корунда нуленой ориентации

281

И.Г.Нсвиковэ. Рен^енотопографическов изучение степени
совершенства монокристаллов AI, выращенных методом Бриджмена

283

А.Г.Петроспн.Г.О.Ширинян^.Л.Ованесян.А.А.Аветисян. Неоднородности в монокристаллах алюминиевых

грэнэтов . . .

285

Т.М.Полховская,В.А.Мелешина,В.А.Снирновэ. Дефекты в монокристаллах молибдотэ гадолиния и их связь с условиями
кристаллизации

. . . . . . . . . . . . . . .

287

Р.А.Рпбоданов,Д.А.Шаихов,И. .Алиёв,А.З.Эфендиев. Влияние условий осаждения на структуруфип"тироьзнных пленок
йпО

289

К.М.Розин. Сравнительний анализ химической неоднородности монокристаллов выращиваемых из растворов

290

Л.В.'-'кобрлевэ,Н.А.Цамаев,А.Н.Брызгалов,П.И.Нига1тичев,
!Т.н.П|>р 'к(!тьев,Г.В.Клещев.Дефекты роста кристаллов,обуслотиимшыь массивностью граней

F ' i ? ••

292

- чох Ю.М.Смирнов. Влияние нереохяакдеипл ;. •••лтчм ин си -i-octi,
РОСГЭ,

СТРУКТУРУ И МОРФОЛОГИЮ UOti

. .!•: п ' Ш Ш В 1ЧфМ ШИ:| . .

..?';"»

И.М.Спиридонова,А..М.Бондзренко. JJi'.vi дзлание роста nojiвичяых фэз в сплавах

Fe-B-c

fei

А.Г.Титова,С.П.0робинский,Т.ГЛ1етрои,и.Д.Винник.
щивэние и мэгнитние свойства эппчжсипышх
граната
Э.С.Фалькевич.Э.Г.Шейхвт.К.И.Нейм^рк.А.Л.Тру^нин,:!.!!).
Литвинова

300

А.Й.Федореико.Л.Крвгер. О роли мемфаолого в:«айыодеИствия нэ грэиице розделз "пленка-полложса" в определении
ыехэниэмэ роста и структуры конденсиропэшшх пленок . . . .

302

Л.В.Фошп.й.К.Ззсиачук. Р7зменешге дислокзциоиной структуры монокристаллов цинка и меди с уолов»н!.'л выращивания

305

В.Л.Фрэнке, Р.С.Бубновэ.О.'Л.Лртчионсво. Кинигикэ роста,
параметры элеменаэрной ячейки, с-телэнь совершенства
кристаллов КПД и их сзязь с услопиямл роста

305

М.Я.Фукс,А.А.Козьыэ, И.Ф.Михайлов4В.Н.Мослов. ЬНИТУКСИЯ
и структурные несовершенства, возникающие при росте
однородных и периодических структур нэ основе ;JaP AS.. „ . . 307
0.А.Хачатурян,Р.С.Мадоди.

ниобата лития, выращенных цетодом кидкофазно»! эпитаксил .

309

П р и л о ж е н и е

511

А в т о р с к и й
С о д е р ж а н и е

Исследовати» структуры пленок

у к а з а т е л ь

368

Подписано, к печати
УЭ

Тираж 800; Заказ
ЦЕНА

2 руб. {30

Тбилисская книжная фабрика Государственного
Комитета Совета Министров Грузинской ССР по
делай издагельств,полиграфии и книзной торговли, пр. Друкбы, 7.;

•-VL

хм.