187221. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akusztooptikai anyagokban akusztikus elnyelő tartomány kialakítására
187 221 a) eiőkísérletekkel meghatározzuk azt a kristálynövesztési (húzási) sebesség-, forgatási sebességés/vagy növesztési hőmérséklet-határértékeket, amelyek átlépésekor az adott akusztooptíkai egykristályban hibahelyek képződnek, majd a kristálynövesztés előre meghatározott szakaszában a növesztési sebesség, a forgatási sebesség és/vagy a nővesztési hőmérséklet értékét legalább az előkisérlettel meghatározott határértékre állítjuk be; vagy b) az akusztooptikai anyag olvadékához a kristálynövesztés meghatározott szakaszában olyan adalékanyagot adunk, amelynek kristály/olvadék megoszlási hányadosa 1-hez közelálló érték, célszerűen legalább 0,8; vagy c) az akusztooptikai anyag olvadékához olyan adalékanyagot adunk, amelynek kristály/olvadék megoszlási hányadosa 1-nél lényegesen kisebb érték, célszerűen legföljebb 0,2, előkisérlettel meghatározzuk azt az adalékanyag-koncentrációt, amelynek átlépésekor a kristálynövekedés során, kezdeti zavartalan növekedési szakasz után már növekedési rendellenességek lépnek fel, és a kristálynövesztés során az olvadékhoz az előkisérlettel meghatározott koncentrációban adalékanyagot adunk; vagy d) előkisérlettel meghatározzuk azt az elektromos térerő-értéket, amelynek fenntartásakor az akusztooptikai kristály növesztése során már növekedési rendellenességek lépnek fel, és a kristálynövesztés meghatározott szakaszában a kristályra az előkísérlettel meghatározottal legalább azonos erősségű elektromos teret kapcsolunk; vagy e) az akusztooptikai anyag meghatározott szegmensét önmagában ismert módon nagyenergiájú elektromágneses sugárzásnak vagy részecske-besugárzásnak vetjük alá; vagy f) az akusztooptikai anyag meghatározott szegmensét önmagában ismert módon ion-implantációnak, hőkezelést vagy' termokémiai reakciót is alkalmazó diffúziónak vagy elektrokémiai reakciónak vetjük alá; vagy kívánt esetben a felsorolt módszereket egymással kombináljuk. A következőkben a találmány szermti egyes eljárásváltozatokat részletesebben ismertetjük. A találmány szerinti a) eljárásváltozat során a kristálynövesztés három alapvető paramétere (a húzási sebesség, a forgatási sebesség és a hőmérséklet) közül legalább az egyiket úgy módosítjuk a kristálynövesztés meghatározott szakaszán, hogy rendellenes növekedést érjünk el, amelynek hatására a kristályban nagy mennyiségű hibahely képződik. A legegyszerűbb megoldás a húzási sebesség változtatása az összes további paraméter változatlanul hagyása mellett. Paratellurít egykristály növesztése esetén a húzási sebesség kritikus — tehát már hibahely-képződéshez vezető — határértéke az olvadék tisztaságától, a forgatási sebességtől, a kályha hőterétől és a kristály átmérőjétől függően 2—20 mm/óra. Minthogy a kritikus értékeket a növesztés valamennyi paramétere befolyásolja, ezeket az értékeket eiőkísérletekkel kell meghatároznunk. A találmány szerinti b) eljárásváltozatban a kristálynövesztés során az olvadékhoz olyan adalékanyagot adunk, amelynek kristály/olvadék megoszlási hányadosa 1 vagy ahhoz közel eső érték, tehát az 5 4 adalékanyag azonnal be tud épülni az olvadékból növesztett kristályba. Az adalékanyag célszerűen fémoxid lehet. Az adalékanyag jellegével kapcsol ;os egyetlen megkötés az, hogy nem károsíthntjv i Krístálynövesztő készülék (kályha) anyagú t.^zt az adalékanyagot a kristálynövesztés előre r ; ghatározott szakaszán kell az olvadékhoz adnunk. A találmány szerinti c) eljár?1 /ál tatban olyan adalékanyagokat — célszerűen fémoxidokat — használunk fel, amelyek kristály/olvadék megoszlási hányadosa 1-nél lényegesen kisebb érték. Ezeket az adalékanyagokat már a kristálynövesztés kezdetén hozzáadhatjuk az olvadékhoz. Az adalékanyagok a kristálynövesztés kezdeti szakaszán a kristálynövekedést nem befolyásolják, a későbbiekben azonban feldúsulnak az olvadékban, és a növesztés paramétereitől függő koncentrációhatár elérése után hibahelyek lavinaszerű képződéséhez vezető növekedési rendellenességeket okoznak. A kristálynövesztés paramétereinek figyelembevételével eiőkísérletekkel kell meghatároznunk azt a kezdeti adalékanyag-koncentrációt, amelynél a kristálynövekedés meghatározott szakaszában már növekedési rendellenességek lépnek fel. A találmány szerinti d) eljárásváltozatban a növesztés kívánt helyén a növekedésben lévő egykristályra elektromos teret kapcsolunk, és így elektrokémiai reakció révén hozzuk létre a hibahelyeket a kristály meghatározott részében. A szükséges térerőt előkísérletekkel határozzuk meg. A találmány szerinti e) és f) eljárásváltozatot a korábban idézett közleményekben ismertetett módon hajtjuk végre, úgy, hogy csak az akusztooptikai anyag előre meghatározott szegmensét vetjük alá utókezelésnek. A találmány szerinti eljárást — paratellurít akusztooptikai egykristály esetére — az alábbi példákban mutatjuk be. 1. példa A Czochralski eljárással növesztett paratellurít növesztése során az akusztooptikai szempontból jó minőségű anyag húzását 1 — 1,5 mm/óra húzási sebességgel végeztük. A húzási sebességet a kész akusztooptikai elemben a méretezésnek megfelelő helyen 4 mm/óra értékre növeltük. Ily módon a beavatkozás helyén létrehoztuk a szürke, buborékos akusztikus elnyelő réteget. 2. példa Tiszta tellur-dioxid por alapanyagot 10 3 mól/mól vas(III)-oxiddal adalékoltunk, majd 45 mm átmérőjű tégelyből 200 g adalékolt alapanyagból 23 mm átmérőjű kristályt húztunk folyamatosan, 1 — 1,5 mm/ óra sebességgel. A növesztés elejétől számított 2,5— 3,5 cm kristályhossz után ily módon létrehoztuk a megfelelő szürke, buborékos akusztikus elnyelő tartományt. 6 Szabadalmi igénypont Eljárás akusztikus elnyelő tartomány kialakítására akusztooptikai anyagokban, azzal jellemezve, hogy a) eiőkísérletekkel meghatározzuk azt a kristálynövesztési sebesség-, forgatási sebesség- és/vagy növesztési hőmérséklet-határértékeket, amelyek átlépé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
