Файл: Аммер, С. А. Нитевидные кристаллы (получение, механизмы и кинетика роста) учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Метод Исх.шихта

окисле­

ние At

окисле­

Т Ш ,

ние

 

окисле­ ние Ае

окисле­

M-Ъ-bl

ние

 

№20ъ

 

Условия роста НК

 

 

 

 

Таблица 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- |

 

I-------;---------;-----------1------------------------------- -

 

 

точ£Г£осыеДа’ i

Темпера-

! Материал

I

Время

Результаты внращиза-

лите­

 

точка росы,

у

подложки

роста.

ния1

ориентация

рату­

 

.давление, атц. I

 

I

i

нас

 

•

ра

 

 

 

 

 

 

3________

4

5

 

6

 

7

 

 

В0Д1

1атм

1300-1450

| корунд,

i

2-24

Пух из прозрачных

I

 

' [305]

 

 

 

 

j фарфор

 

.

и полупрозрачных

i

 

 

 

 

 

 

I

усов

 

|

 

т а

же

1300-1450

| корунд,

 

4-5

Гексагональные иглы,

!

 

 

 

 

! фарфор

 

 

I =

1-30 мм, jCOOIj

1

 

 

 

 

 

 

 

с£-

3-50 мкм

' l305!

-з

 

 

 

 

 

.Ленты

[1010] , I до

 

 

 

 

 

 

 

■р

 

 

 

 

 

 

10 мм

 

 

 

толщина = 0,5-10 мкм|

водород,

-30°С

1400

корунд

‘ 2

0 ,Г л/мин

 

 

t

 

 

I

 

i

 

 

1

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

i

водород -35°С,

 

'

i

 

 

I атм

л/мин

1360-1390

корунд

1-2

0,3 -0,4

 

 

 

Ри2о= 10' 3а™

f

 

На поверхности

(0001)

' ионокристаллической

, Гзоя_зтл1

: подложки росли

усы

| Luo-J-LUJ

 

[0001]

с „плотностью

j

 

5. IO^cu,

: на

поверх-)

 

ностях

( lu ll)

 

и

 

 

(2021) росли усыь раз

 

 

личных

ориентаций

 

;Иглы, гексагональные

I [3II-3I2]

; призмы

 

1-30

цкм,

i

<* =

;

t = 10-15

им

 

I

 

 

 

 

 

i

I

 

2

 

3

 

4

окисле-

МоО,

водород.Хатм

ние

 

 

к

Хи-з

1300-1450

 

 

 

ID"4

атн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,2 -0 ,7

л/мин

окисле-

 

fit

водород,

0,04ати

вне

 

0,4 л/нив 1500-1600

 

 

 

 

 

 

 

 

-450С

 

 

 

 

at

 

 

 

 

окисле-(99i 909£)

водород от

0°С

Ш1е

марка ПА-4

до -55°С

1000-1500

 

 

 

0,3 -8 л/кин со д ер ж у

0, 005-Й

•

5

корунд

корунд

—

Продолжение таблицы ХО.

6

 

7

 

4-5

Пластинки я гексаго-

наивные призмы

 

Пух,

усы 1до 4

см,

0,5-Ю

d

- 0,5-100

мхи

Усы растут над пах­ той, пух на стенках трубки

-I При оптимальных уо-„

ловиях t‘ -1350-1400°С,

влажности водорода

-30»—5С°С, содержание

кислорода 0 ,0 й - обильно растут. , _ _ Пластинки [KI0] , [ШО] диаметром менее 2 юс.и. Увеличение содержания кислорода до 1%приводит ж росту более круп­ ных НЕ.

окисле­

fit

вакуум

12504-30

корунд - I

НЕ до 500 HgM длины

ние

 

5*1 и 'н и

 

 

<1120>, 0tOIQ> .

 

 

рт.ст .

 

 

Нногие НЕ содерхаля норн

ж на вершинах имели сфе­ рические каш а.

6

[314]

[315]

[316]

[313]

 

 

 

и н

1200°

корунд

+Cr(%,95Z) ^

0/Рн ж

 

 

 

 

1,5*10^3

 

 

восстанов­

стержень

 

водород.

1730

корунд

лен.

flf203

 

-70 °С

 

 

 

 

 

 

 

восстанови.

йе50^

 

водород

1700-1ЬСС

молибден

восстановлю

Й?20*

 

 

 

 

 

в графи­

 

!?nSH’

200C-I200

грайит,

 

товой

 

аз от

 

корунд

 

пени

11атм

 

 

 

1или

 

 

 

 

 

вакуум

 

 

 

СЮ I мм

 

 

 

р т . ст. )

 

 

восстановл.

смесь

I. . ..юпю элпл

м . л т л

 

осошков !ЭоД°Р°Д 2000-1850 Мо, 0,1(0,

порошков

 

 

 

 

 

й1о,

.

-30°С

 

ТсО, N60

с сажей

 

<

 

 

 

или

j

 

 

алюминием

Продолжение таблиц» 10.

2k

Усы рубина длиной до 5 мм

[317]

 

с шестигранным поперечным

 

сечением и пластинки рос­

 

 

ли на поверхности окислен­

 

 

ных металлов в лодочке,

 

 

помещаемой внутри

муллитовой

 

 

трубы

 

 

 

1.5

Усы [o o o i],

[x o io l,

[1320]

[318-321]

 

£до

20 мм

 

 

-15

Пластинки

 

 

[322]

 

Усы растут

кустами

[0001]

о\

 

[171)

|

[Ю И] ,

i до 20

мм

0 ,2 -0 Л Усы [0001]

, [ ю п ]

 

I до 25

им, d до 30 мкм

[323]

низкой прочности

 

восста- MJ)}+2Qi

bjoki

200С-1650

 

ta J & o ,

J& T<SW S>

 

 

графит

 

S i0i>

“ M l " m

 

 

в графигш ой

*4?

 

 

 

печи

 

 

 

хлоридам

* Л

НИ 0 ,3 в »

1150

кварц

 

хдоркд-

 

Ц6 С,95д/шш

1

КОРУНД

 

COj

0 ,8 -0 ,9д/ж*и

 

1

 

 

 

00 0,1* ж/шп

1500-1700

 

 

 

1100-2500

ги к *

корунд

" С ИИ p i , ОТ,

 

Продолжение таблицы 10.

1-г

Уст [lO io ], [000Х]

 

росли

со — 5кки/сек,

[ ж д

 

I до 2 им,

до

 

 

3 икм,

средняя

проч­

 

 

ность 500 нГ/мк^

 

-го

Растут

плохо

 

 

Игольчатые усы,

 

[ЗЕ5]

 

I до го шш

 

 

 

 

 

HE

I до * нм

 

!~ о ,г

с£ до 20 *кы

 

 

 

 

 

 

•Роши НЕ рубине прк

 

|вяедеяаи в re s овуг

 

]спесь

[*»)

 

- 7 8 -

М (ж) +К А г ) = Щ г> f Сг)

а 2 )

Для этих реакций зависимости измерения свободной энергии от температуры

£&• 13960-Z7,45 Т°К кал. для реакции (II)

ДС?ГК63550-27,28 Т°К кал. для реак.ции (12)

Наиболее вероятной в интервале температур 1Э00-1500°С может быть реакция (12), приводящая к образованию моноокиси алюминия.

Моноокись нестабильна и при диспропорционировании по схеме:

3/U0(T) =

АС(ЭК)

(13)

Харгриво .[314]

провел

термодинамический анализ

других

реакций, возможных в

данной

системе и приводящих к

образованию

кристаллического корунда. Было показано, что большую упругость паров в интервале температур 1200-1500°С создает полуокись

Ms>0

(Ю "^-10“г атм)

по сравнению с АЮ

(1(Г6 атм). Полу-

окись,

будучи метастабильным соединением, распадаясь в зоне

роста,

может обеспечить образование

НцО^ .

 

 

 

з м 0е ( г Г м го, + Ш ( к )

 

w

К сожалению, расчеты Харгривса неточны, поскольку он пользо­

вался

неточными исходными данными [329] , впоследствии исправ­

ленными в работе

[330] .

 

 

 

Подробное исследование роста НЕ корунда при высокотемпера­

турном окислении алюминия было проведено авторами настоящей

работы

с сотрудниками

[207,331-335]

. В экспериментах

по выращи­

ванию кристаллов

в корундовых и фарфоровых

лодочках

и реакцион­

ных трубках (рис.8) с использованием в качестве исходного матери­ ала алюминиевого порошка марок-ПА-3 или ПА-4 было замечено.что наибольшее количество кристаллического корунда образуется, ког­

Смотрите также файлы