Способ выращивания кристаллов в условиях управляемого градиента температуры…
5
Значения температуры по данным термопар в процессе роста
кристалла при управляемом градиенте температуры
, ч
Δ
Z
ж
, мм
Т
ПК
Т
НК
Т
кр
Δ
T
ж
(
T
НК
—
T
кр
),
ж ж
,
T Z
°C/мм
С
1
30
900 1027 937
90
3
2
25
900 1012 937
75
3
3
20
900 998 937
61
3
4
15
900 982 937
45
3
5
10
900 967 937
30
3
6
5
900 952 937
15
3
Термопары, расположенные над и под кристаллом, в меньшей
степени подвержены тепловым перегрузкам и реагируют на общий
теплообмен между нагревателями и кристаллизующимся образцом, а
поэтому слабо зависят от указанных выше недостатков, присущих
термопарам на нагревателях.
Для улучшения стабильности поддержания температурных усло-
вий процесса кристаллизации применяли термостатирование корпуса
установки.
Для управления процессом кристаллизации были разработаны
алгоритмы для различных этапов. Этап разогрева идет со скоростью,
изменяющейся по линейному закону. Для гомогенизации расплава,
установления в нем стационарных тепловых условий и для задания
определенной высоты расплава проводится выдержка при опреде-
ленной температуре. Переход от разогрева на выдержку осуществля-
ется с очень малой скоростью (около 0,1 °С/мин), т. е. перегрев не
превышает 0,5…1 °С. На этом этапе реализуется алгоритм управле-
ния для поддержания заданных температур
Т
ПК
и
Т
НК
на термопарах,
который управляет мощностью путем изменения скорости нагрева-
охлаждения в зависимости от разбаланса между реальной и заданной
температурами.
По завершению этапа выдержки осуществляется переход на этап
роста кристалла. При этом задействуется алгоритм управления тем-
пературой, при котором температура
Т
ПК
остается постоянной, а тем-
пература
Т
НК
снижается по заданному алгоритму. Для охлаждения
образца с постоянной скоростью снижения температуры задающий
сигнал на
Т
НК
описывается линейным приближением.
Окончание процесса кристаллизации определяется по температу-
ре
Т
НК
для ранее проведенных экспериментов при постоянном гради-
