167543. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szintetikus egykristályok előállítására
- 167543 7 8 kedési sebessége az Y tengely irányában gyakorlatilag nulla, tehát a 3' és 3" oltókristálylapok ebben az irányban gyakorlatilag nem növekszenek. A 3' és 3" oltókristálylapok a Z és az X tengely irányában nagyobb sebességgel növekszenek. Ezen a 5 homlokoldalakon képződött kristályok minősége azonban különbözik az alapfelületeken keletkezett kristályok minőségétől, és nem használható fel. Ezzel összefüggésben az árnyékolásra célszerűen egy más anyagból készült r alakú 11 lemezt 10 (5. ábra) alkalmazunk, amely egyidejűleg kristálytartóként is szolgál. Különösen előnyös a 11 lemezt azon 3' oltókristálylap árnyékolására használni, amelynek az X tengely pozitív irányának megfelelő homlok- 15 oldala gyorsabban növekszik, mint az X tengely negatív irányának megfelelő homlokoldala. Az úgy az X tengely pozitív irányának, mint az Y tengely negatív irányának megfelelő két homlokoldal egyidejű leárnyékolása nem kívánatos, 20 mivel ez rontja a növekvő kristály ellátását a kiinduló anyag oldatával és a keletkező kristályosodási nyomás következtében a kristály repedését idézheti elő. A 3' oltókristálylap (3. ábra), a 3" oltókristály- 25 lap (4. ábra), valamint az árnyékoló 10 lemez (3., 4. ábra) és a 11 lemez (5. ábra)úgy van méretezve, hogy a növesztési ciklus teljes időtartama alatt a 7 kristály nem lépi túl a 10 lemez (3., 4. ábra) és a 11 lemez (5. ábra) tartományát. 30 A 10 lemeznek (3. ábra) a 3' oltókristálylap gyorsan növekvő és az X tengely pozitív irányának megfelelő homlokoldalán „a"-val kell túlnyúlnia, amely kb. egyenlő a növesztett 7 kristály előre megadott „d" vastagságával, továbbá az X tengely 35 negatív irányának megfelelő másik homlokoldalon „b"-vel kell túlnyúlnia, amely kb. egyenlő a „d" vastagság harmadával. A 3" oltókristálylapnak a Z tengely irányában egyenlő sebességgel növekvő homlokoldalain a 10 lemeznek „c"-vel kell 40 túlnyúlnia, amely kb. 1,2-1,3 „d"-vel egyenlő. A 3' és 3" oltókristálylapok (2. ábra) homlokoldalai, melyek az Y tengelynek felelnek meg, a 10 lemez (3., 4. ábra) széleinél lehetnek, de nem nyúlhatnak túl azokon. 45 Ali lemeznek (5. ábra) szintén túl kell nyúlnia a 3' oltókristálylapnak az X tengely negatív irányának megfelelő homlokoldalán „b"-vel, amely kb. a „d" vastagság harmadrésze. Ali lemez azon oldalának, amely a 3' oltókristálylapnak az X 50 tengely pozitív irányának megfelelő, gyorsan növekvő homlokoldalát árnyékolja, olyan szélességűnek kell lenni, hogy biztosítsa a 7 kristály „d" vastagsággal történő növekedését anélkül, hogy ez túllépné all lemeznek ezt az oldalát. 55 2 raj A kiadásért felel: a Közgazdasági 766113-Zrír Az oltókristálylapok és az árnyékolólemezek ilyen méretezése megakadályozzák, hogy a növesztett kristály túlnőjön a kristálytartón és szétpattanjon. A kiváló mechanikai és optikai tulajdonságokkal rendelkező kristályoknak a találmány szerinti eljárással történő előállításához célszerűen olyan 3 oltókristálylapokat alkalmazunk, amelyeknél az alsó 5 alapfelületre (l.ábra) kilépő kristályhibák száma négyzetcentiméterenként 10, vagy annál kevesebb. Ebben az esetben a növesztett kristály mentes mind az átöröklött, mind az újraképzett kristályhibáktól. A javasolt eljárás lehetővé teszi pl. olyan piezoelektromos kvarc egykristályok előállítását, melyek jósági tényezője 6x 106 , aminek következtében ezek a kristályok precíziós kvarcrezonátorok gyártásánál is alkalmazhatók. Ezek az egykristályok gyakorlatilag nem tartalmaznak kristályhibákat, mentesek az optikai inhomogenitásoktól és a fényspektrum ultraibolya tartományában igen nagy az áteresztőképességük (90% felett 200 nm-nél). Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás szintetikus egykristályok előállítására hidrotermális oldatokból hőmérsékletgradiens eljárás felhasználásával, ahol autokláv kristálytartóiban rögzített oltókristálylapokat alkalmazunk, azzal jellemezve, hogy az oltókristálylapokat (3) úgy orientáljuk, hogy növesztési alapfelületeik (4, 5) a nehézségi erő vektorának irányával 90-45°-os szöget zárnak be. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oltókristálylapok (3', 3") felső növesztési alapfelületét (4) más anyagból készült, egyidejűleg kristálytartóként is szolgáló lemezzel (10) leárnyékoljuk és a kristályt (7) előnyösen az oltókristálylapok (3', 3") alsó növesztési alapfelületén (5) növesztjük. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oltókristálylapokat (3', 3") és az árnyékoló lemezeket (10, 11) úgy méretezzük, hogy a növesztési ciklus teljes időtartama áatt a kristály (7) nem lépi túl az árnyékoló lemezek (10, 11) tartományát. 4. Az 1 —3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy oltókristálylapokként (3) olyan lemezkéket alkalmazunk, amelyeknél az alsó növesztési alapfelületen (5) lévő kristályhibák sűrűsége négyzetcentiméterenként tíz vagy annál kisebb. és Jogi Könyvkiadó igazgatója yi Nyomda 4
