автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Низкочастотное вибрационное воздействие на расплав при выращивании кристаллов методом Чохральского

48579

(') /Р

•У

На правах рукописи

О

/ /у

САДОВСКИИ АНДРЕЙ ПАВЛОВИЧ

НИЗКОЧАСТОТНОЕ ВИБРАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РАСПЛАВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГО

05.27.06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

1 3 ОКТ 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 2011

4857910

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете имени Д.И. Менделеева

Научный руководитель:

Кандидат химических наук, доцент Аветисов Игорь Христофорович, Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Кожемякин Геннадий Николаевич, Восточшж-украинский национальный университет имени Владимира Даля

Кандидат химических наук, доцент Кирсанова Светлана Викторовна, Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

Ведущая организация: Фрязинский филиал Учреждения :'

Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Защита состоится 24 октября 2011 года на заседании диссертационного совета Д 212.204.12 при РХТУ им. Д. И. Менделеева (125047 г. Москва, Миусская пл., д. 9) в конференц-зале в 11.00 часов С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан 22 сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.204.12

Макаров Н.А.

Актуальность темы

Постоянное увеличение объёмов потребления, повышение требований к однородности, структурным и функциональным характеристикам монокристаллов приводит к необходимости совершенствования процессов их выращивания.

Нестационарные процессы тепломассопереноса в жидкой фазе приводят к образованию различных структурных дефектов в выращиваемых кристаллах. Отрицательное воздействие внешних случайных факторов на процесс кристаллизации, например-, фоновых гармонических и ангармонических колебаний ростовой установки, приводят к снижению качества кристаллов. Перспективным направлением повышения структурного совершенства кристаллов является процесс кристаллизации в условиях контролируемой вынужденной конвекции в расплаве. Исследования в этом направлении связаны с применением электромагнитных полей, ультразвука, различных способов перемешивания.

Актуальность исследований в области создания новых технологических решений при выращивании кристаллов из расплавов методом Чохральского при организации в расплаве контролируемых вибрационных течений, составляющих основную часть диссертационной работы, подтверждается тем, что работа выполнялась при поддержке грантами РФФИ 05-08-50162а и «У.М.Н.И.К.» (№ проекта 13174); часть работ была выполнена в рамках темы: «Высококачественные кристаллы и эпитаксиальные структуры полупроводниковых соединений А"ВУ1, синтезируемые с использованием контролируемых воздействий на при-месно-дефектное состояние системы» (шифр «2008-3-1.3-25-12-001»), финансируемой за счет федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы».;

Цель и задачи работы

Целью диссертационной работы явилось решение актуальной задачи по поиску путей повышения структурного совершенства выращиваемых кристаллов в конфигурации метода Чохральского за счет введения в расплав аксиальных низкочастотных вибраций. ....< ^ . •

Для достижения указанной цели и дальнейшего прогресса в области технологии кристаллических материалов, в работе были решены следующие задачи:

- Исследовано влияние аксиальных низкочастотных вибраций на величину теплового эффекта кристаллизации расплава сложного химического состава.

- Разработан способ создания и эффективного управления вынужденными конвективными потоками в жидкой фазе в конфигурации метода Чохральского

путем введения аксиально гармонически осциллирующего твердого тел заданной конфигурации в объем жидкой фазы.

- Определены и исследованы факторы, оказывающих существенное влияни натепломассоперенос в жидкой фазе в конфигурации метода Чохральского при организации вынужденных конвективных потоков.

- Определены управляющие параметры процесса выращивания кристаллов, с использованием разработанной схемы введения в расплав аксиальных низкочастотных вибраций в конфигурации метода Чохральского, на примере кристаллов нитрата натрия.

- Исследовано распределение легирующей примеси А§+ в кристаллах нитрата натрия в зависимости от скорости выращивания и интенсивности вибрационного воздействия.

Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе:

- Экспериментально установлено, что организация в расплаве нитрата натрия конвективных вибрационных потоков, контролируемых посредством низкочастотной осцилляции погруженного в расплав химически инертного тела, приводит к увеличению вплоть до 31 % теплового эффекта кристаллизации.

- Разработана новая схема введения в расплав аксиальных низкочастотных вибраций для управления тепломассопереносом при выращивании кристаллов в конфигурации метода Чохральского посредством гармонических осцилляции погруженного под кристалл химически инертного тела - диска (метод АНВ-Ч-Д).

- Получены экспериментальные данные справочного характера о динамической вязкости водно-глицеринового раствора в диапазоне концентраций глицерина 1-100 мас.% в интервале температур 293-348 К.

- Установлено, что при выращивании кристаллов нитрата натрия методом АНВ-Ч-Д возможно увеличение объемной скорости выращивания (до 3 раз) при сохранении качества кристаллов, снижении плотности дислокаций (с 103 до 10° см"2), уменьшении микроблочности (с 25 до 1,2 угл. мин.), улучшении однородности распределения легирующего компонента по объему выращиваемого кристалла (по диаметру кристалла с 25 до 7 отн.%, по длине кристалла с 84 до 20 отн.%)

Практическая значимость работы

- Сконструирована и изготовлена установка физического моделирования метода АНВ-Ч-Д, с помощью которого получены численные данные о тепломассопереносе в жидкой фазе и разработана адекватная математическая модель метода АНВ-Ч-Д.

- Сконструирован, изготовлен и успешно инсталлирован модуль ввода аксиальных низкочастотных вибраций в серийную ростовую установку «Редмет НЦ», реализующую метод Чохральского.

- Методом АНВ-Ч-Д выращены кристаллы ЫаМ03 с контролируемым структурным совершенством.

Полученные результаты по влиянию аксиальных низкочастотных вибраций на тепломассоперенос в расплаве и структурно-чувствительные свойства кристаллов могут быть положены в основу разработки перспективных высокопроизводительных технологий выращивания кристаллов с контролируемым структурным совершенством.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты исследования по управлению величиной теплового эффекта кристаллизации расплава №М03 при введении аксиальных низкочастотных вибраций. Результаты теоретического анализа зависимостей энтальпий смешения и кристаллизации от компонентного состава расплава в системе Сё-Те.

2. Метод выращивания кристаллов в конфигурации Чохральского с организацией вынужденных конвективных потоков, формируемых за счет аксиальных низкочастотных вибраций погруженного в расплав под кристалл химически инертного осциллирующего тела, позволяющий получать кристаллы с повышенным структурным совершенством, на примере кристаллов ЫаКО .

3. Результаты физического моделирования тепломассопереноса в жидкой фазе в методе Чохральского с организацией аксиальных низкочастотных вибраций посредством погруженного в расплав под кристалл химически инертного осциллирующего тела.

4. Результаты исследования по влиянию интенсивности АНВ на процессы тепломассопереноса и свойства кристаллов №N0 , выращенных методом Чохральского с организацией аксиальных низкочастотных вибраций посредством погруженного в расплав под кристалл химически инертного осциллирующего тела.

Надежность и достоверность результатов исследования основана на статистической значимости экспериментальных данных, полученных с помощью взаимодополняющих современных инструментальных методов химического и структурного анализа, подтвержденных результатами теоретических расчетов.

Личный вклад автора

В диссертации изложены результаты работ, выполненных автором в течение 6 лет. Личный вклад в диссертационную работу заключается в участии в постановке задач исследований, в проведении экспериментов (разработке и изготовлении лабораторных установок, проведении экспериментов по физическому моделированию и выращиванию кристаллов, подготовке образцов для анализов), в обсуждении, анализе и обработке результатов и формулировании основных выводов.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на: XII, XIII и XIV Национальных конференциях по росту кристаллов (Москва, 23-27 октября 2006,17-21 ноября 2008,12-18 декабря 2010), The 15-th International Conference on Crystal Growth (August 12-17, 2007, Salt Lake City, Utah, USA), The 17th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy (9-4 August 2009, Wisconsin, USA), V Международный конгресс молодых учёных по химии и химической технологии МКХТ-2009 (10-15ноября 2009, Москва), 11-й международный форум «Высокие технологии XXI века» (19-22 апреля 2010, Москва), Международный Менделеевский конкурс научных исследований молодых учёных по химии и химической технологии «Московский молодёжный СТАРТ 2010» («БиоХимМаш» 10-12 марта 2010 года Москва), 10-я Всероссийская выставка научно-технического творчества молодёжи (НТТМ-2010) (28 июня -1 июля 2010, Москва), The 16-th International Conference on Crystal Growth (28 August 2010, Beijin, China), The 5th International workshop on Crystal Growth Technology, June 26-30, 2011 Berlin, Germany.

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 4 работы - в изданиях, входящих в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 172 страницах машинописного текста, включает 69 рисунков и 22 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, сформулированы цель и задачи работы, определены научная новизна и

практическая значимость полученных результатов, указаны положения,

выносимые на защиту, показана надёжность и достоверность результатов. Приведены сведения об апробации работы.

В первой главе приведены результаты анализа литературных данных по исследованию особенностей управления тепломассопереносом (ТМП) в жидкой фазе в процессе выращивания кристаллов методом Чохральского. Известно, что качество выращиваемых кристаллов зависит от ТМП и сопряжённых с ним процессов вблизи фронта кристаллизации. Рассмотрены технологические приёмы по управлению течениями в расплаве. Обсуждается эффективность применения различных вариантов введения аксиальных низкочастотных вибраций (AHB) в жидкую фазу при выращивании кристаллов в конфигурации вертикального метода Бриджмена и метода Чохральского. Показано, что применение техники AHB способствует гомогенизации и усреднению параметров жидкой фазы, позволяет увеличить скорость роста кристалла, снизить количество дислокаций и улучшить распределение примесей по объему кристалла. Одна из трудностей при реализации техники AHB посредством осцилляции растущего кристалла в методе Чохральского (АНВ-Ч-К) заключается в большой вероятности механического разрушения затравочного кристалла при увеличении массы растущего кристалла.

Параметром, характеризующим интенсивность вибрационного воздействия, в работе принята величина максимального ускорения колебаний вибрирующего тела (интенсивность по ускорению):

1а = А'/2-

где А-амплитуда перемещения, м; /-частота колебаний, Гц.

Рассмотрены теоретические и экспериментальные методы исследования жидкой фазы сложного химического состава. Для объяснения положительного влияния низкочастотных (НЧ) вибраций на процесс выращивания кристаллов из расплавов выбраны термодинамические методы исследования.

Во второй главе диссертационной работы дана характеристика используемых материалов и реактивов. В качестве объекта для изучения новой методики выращивания кристаллов АНВ-Ч-Д был выбран NaNOr Разработана методика подготовки шихты чистотой 99,999 мас.% (ИСП-МС) / 99,96 мас.% (ВИМС).

^ 10 и

ЙГ 8

л 6 О 4

2

0

-2

-4

-6 ь

Тсоп«=1000 к

X №N03

МсЮ: .

N3202

N820

-ю

6 8 10 1о§ рХ2(в)

Рис. 1. Диафамма парциальных давлений системы Ш-Й-О при 1000 К. Отмечен диапазон возможных отклонений парциальных давлений азота 1М,(газ) и кислорода О,(газ).

23

Л

О

Выполнен анализ р\ ~ Ро2 ~ 1 диаграмм фазовых равновесий в системе №-N-0. По рассчитанным изотермическим сечениям состояния фазовых полей (рис. 1) показано, что разложение расплава №1\103 в интервале температур 583-Я 000 К -маловероятный термодинамический процесс. Реакция разложения идеально чистого (беспримесного) №N0., возможна при уменьшении парциальных давлений азота и кислорода относительно давления при нормальных условиях при 7> 1000 К.

Расчет фазовых равновесий в приближении модели квазиидеальных растворов (на примере системы Сс)-Те, для которой имеются достоверные данные о термодинамических свойствах твердой, жидкой и паровой фаз) показал, что расчетное значение энтальпии плавления совпадало с экспериментальной величиной при допущении о преобладании в расплаве стехиометричес-кого состава квазичастиц (СсГГе) . Диссоциация компонентов расплава приводила к увеличению расчетного значения энтальпии плавления. Экспериментальное определение теплового эффекта кристаллизации расплава ЫаЫ03 при его активации аксиальными низкочастотными вибрациями погружённого в расплав химически инертного тела, проводили на разработанном оригинальном стенде, реализующем схему ДТА. Показано, что увеличение интенсивности вибраций приводит к увеличению теплоты кристаллизации расплава (рис. 2). Максимальная величина увеличения с дНкрист—15,73±0,78 кДж/моль (нормальный расплав)до дН —20,61 ±1,01 кДж/моль зафиксирована при интенсивности вибраций 0,3125 м/с2 (рис. 3). Эффект объясняется уменьшением

17 -

--

О

< >1 < >

0

>

0 0,1 0,2 0,3 0,4 Интенсивность вибраций, м/с2

Рис. 2. Влияние интенсивности вибрационного воздействия на теплоту кристаллизации расплава нитрата натрия.

10 11

Термоэдс вешества-свндетеля. мВ

Рис. 3. Характерные дифференциальные кривые охлаждения расплава №]МО, относительно А1,0,, скорость охлаждения 80 К/час.

внбрадии £=25 степени ассоциации компонентов Гц; а=0,3 мм расплава и позволяет объяснить факт высокой энергоэффективности НЧ вибраций применительно к процессам выращивания

кристаллов.

На основе анализа данных об использовании техники АНВ при 14выращивании кристаллов в конфигурациях Бриджмена и Чохральского предложена новая схема метода управления ТМП и активации расплава при

выращивании кристаллов в конфигурации метода Чохральского за счет гармонической аксиальной низкочастотной осцилляции погруженного в подкристальную область расплава химически инертного тела (рис.4). Достоинством предложенной схемы является возможность сохранения всех специфических конструктивных особенностей традиционного метода Чохральского -сохранена возможность вращения и перемещения растущего кристалла и тигля.

Третья глава посвящена физическому и математическому моделированию I процессов ТМП в методе АНВ-Ч-Д.

I Разработана и изготовлена оригинальная установка у,

физического моделирования процессов ТМП в жидкой фазе в методе АНВ-Ч-Д. Исследования проводили в интервале динамических вязкостей жидкостей от 0,6 до 100 мПа-с (Рг от 0,6 до 10,8 при температуре стенки ¡тигля от 293 до 348 К и разности температур между | I |рШ1Л£Ш моделью кристалла и стенками тигля от 0 до 55 К). В качестве модели расплава для постановки экспериментов по физическому моделированию использовали водно-глицериновые растворы, для которых в работе были

Т'игель

получены данные справочного характера (таблица 1) о

зависимости динамической вязкости от температуры в рис ^ Принци-интервале 293-г348 К и концентрации глицерина в воде пиальная схема

\

КрнстзЗ

Диск

\

в диапазоне от 0 до 100 мас.%.

метода АНВ-Ч-Д.

Таблица 1

Динамическая вязкость водных растворов глицерина, мПа-с

Температура раствора. К

293 298 303 313 323 333 343 348

0 1.005 0.893 0.8 0.656 0.5494 0.4688 0.4061 0.3799

5 гз 1 1.029 0.912 0.817 0,68+0, 02 0,56+0,02 <),4Н±0,02 0,42*0,02 0,39+0,02

.В- я 46 4.952 4.165 3.54 2,97+0,05 2,42±0,05 1.99+0,05 ¡,69*0,05 ¡,55 ±0,05

- р. 68 19.4 15.33 12.33 9,3*0,3 7.5+0,3 6,1+0,3 5,2+113 4.9+0.2

5 э 84 99.6 72.2 53,63 3,4*0,8 27,3+0,7 20,2*0,6 15.5+0,5 14,6+0,4

100 1499 945 624 330 180 102 59 49,4+1,0

Примечание. Выделены данные, полученные в настоящей работе

Таблица 2

Пространственная форма течений в водно-глицериновой смеси (содержание глицерина 84 мас.%) в методе АНВ-Ч-Д в тигле диаметром 84 мм высотой 110 мм, диск диаметром 40 мм, толщиной 5 мм (температура внешней стенки модели тигля 333 К, температура донной поверхности модели кристалла 283 К)

»

I

I

Ни шм

№ || Д

I "11

I

1Я

В отсутствии аксиальных вибраций, ТГК конвекция

1а=0,35 м/с2 устойчивое симметричное ламинарное восходящее течение к кристаллу (вынужденное течение) \

Характерной особенностью метода Чохральского является наличие тепловой | гравитационно-капиллярной (ТГК) конвекции в жидкой фазе, которая детально описана в литературе. В традиционном методе ламинарный замкнутый объёмный ' ТГК поток направлен вниз вдоль оси ростовой системы от «холодного» | растущего кристалла и вверх вдоль «горячих» стенок тигля (таблица 2). В методе АНВ-Ч-Д направление центрального потока в жидкости зависит от интенсивности вибрационного воздействия. В широком диапазоне вязкостей (0,6-100 мПа-с) для метода АНВ-Ч-Д определены условия (амплитуда, частота вибрационного воздействия, разность температур между внешней стенкой тигля и

донной поверхностью модели кристалла), при которых происходит 25 инверсия направления центрального потока (рис.5). Данная инверсия ^А0 может осуществляться независимо от 4

¿' 1 5

размещения модели кристалла = относительно свободной поверхности жидкой фазы.

На основе данных по физическому моделированию метода АНВ-Ч-Д была построена математическая модель метода АНВ-Ч-Д. Модель адекватно описывает процесс тепломассо-переноса как в модельном водно-глицериновом растворе, так и при кристаллизации нитрата натрия (рис. 6).

Рис. 5. Параметрическая поверхность условий инверсии направления центрального потока между диском и кристаллов в изотермическом случае.

А I А

н I

Термоконвекций 1;|=0 м/с2

1а=0,05 м/с2

1а=0,1445 м/с2

I,=0,3125 м/с2

Рис. 6. Фотографии кристаллов №М03, выращенных методом АНВ-Ч-Д при различных интенсивностях вибрационного воздействия, и результаты математического моделирования формы фронта кристаллизации и скорости течений в объёме расплава.

Методами физического и численного моделирования исследованы процессы ТМП в конфигурации метода АНВ-Ч-Д с применением четырнадцати различных вибрирующих тел. Установлено, что на кромках сквозного центрального отверстия в диске при его вибрировании в жидкости развиваются масштабные турбулентные потоки. Фаски (радиусы скругления) на внешней кромке более 0,5 мм снижают интенсивность вибрационных потоков практически до нуля. Определена оптимальная конфигурация вибрирующего тела (рис. 7), обеспечивающая возможность выращивания кристаллов увеличенного диаметра при направлении ламинарного потока от диска к кристаллу. Для тигля диаметром 100 мм и высотой 100 мм оптимальное вибрирующее тело представляет собой сочетание

сплошного цилиндрического диска диаметром 60 мм высотой 5 мм с прямоугольной кромкой и тремя выносными консолями для крепления направляющих по диаметру 70 мм. Консоли имеют закругленную кромку (радиусом более 0,5 мм) и расположены симметрично на цилиндрической поверхности диска.

Экспериментально установлено выравнивание поля температур по объёму тигля и уменьшение флуктуаций температуры вблизи фронта кристалл и з а ц и и

Рис. 7. ЗЭ модель диска с консольным креплением направляющих опор.

при увеличении интенсивности вибраций погруженного тела до ламинарно-турбулентного перехода (ЛТП) режима течений (флуктуации температуры уменьшались с 9 К при 1=0 м/с2, до 0,2 К при 1а=0,125 м/с2 в случае модельного водно-глицеринового раствора и с 3 К при 1=0 м/с2, до 1 К при I =0,3 м/с2для расплава NaNO ).

Четвёртая глава посвящена проблемам выращивания кристаллов NaNO, методом АНВ-Ч-Д.

Прозрачный расплав NaN03 (Т =576,75 К) кристаллизуется в прозрачные кристаллы. При температуре Тп и = 550 К происходит фазовый переход R3mR3c (ДНМ1 =3,95 кДж/моль). Фазовый переход сопровождается значительными изменениями параметра решетки, что препятствует получению качественных кристаллов NaNO, из расплава.

Выращивание кристаллов NaNO, осуществлено на модернизированной автором ростовой установке «Редмет НЦ» (рис. 8).

"pfjplü .111111 шш

t

5

8

Рис.8. Модель ростового узла установки выращивания кристаллов методом АНВ-Ч-Д. 1 - механический вибрационный механизм с эксцентриком, 2 - прозрачная печь с резистивным нагревом, 3 -подогреваемые направляющие-опоры диска,4 - вытягивающий с вращением шток,5— прозрачный тигель, 6 - вибрирующий диск, 7 -кристалл, 8 - канал для удаления расплава, 9 - приемник расплава.

и

В ростовой камере был установлен вибрационный узел (частота осцилляции погружённого тела 0-^50 Гц, амплитуда вибраций 0,2; 0,3; 0,5; 0,75; 0,8; 1,0 мм), механизм перемещения и вращения затравочного кристалла (скорость перемещения 0,5-гЗО мм/час, вращение постоянное 2,24 об./мин), резистивный тепловой узел с максимальной рабочей температурой 700 К при точности поддержания заданной температуры не хуже 0,2 К (в прозрачном и непрозрачном исполнении). Ростовые эксперименты проведены в кварцевом и дюралюминиевом (Д-16 ГОСТ 21631-76) тиглях диаметром 100 мм и высотой 100 и 80 мм, соответственно. Заглубление вибрирующего тела в расплаве постоянное и составляло 50 ± 10 мм (изменение столба расплава при выращивании кристалла не более 20 %).

Разработана и апробирована на ростовых экспериментах схема технологических операций метода АНВ-Ч-Д, возможности управления процессом выращивания расширяются за счёт нового параметра - интенсивности вибраций. Отличием разработанной схемы от традиционной для метода Чохральского является определение момента включения и режима работы вибрационного механизма.

Экспериментально показано, что происходит уменьшение величины флуктуации температуры на фронте кристаллизации во время процесса выращивания при увеличении интенсивности вибрационного воздействия до достижения порога ЛТП при 1а= 0,45 м/с2. Превышение порога ЛТП приводит к развитию колебаний зеркала расплава и, как следствие, потери контакта между кристаллом и расплавом.

Исследованы свойства кристаллов ШЫ03, выращенных традиционным методом Чохральского (8 шт. кристаллов массой до 50 г.) и методом АНВ-Ч-Д (46 шт. кристаллов массой до 88 г.) при неизменной конфигурации ростовой системы при различных вибрационных условиях и скоростях вытягивания 4, 10, 12 мм/час. Структурное совершенство выращенных кристаллов оценивали по:

- плотности дислокаций (селективное химическое травление в

ледяной СН3СООН),

- микроблочности (величина полной ширины на половине высоты

дифракционного рефлекса -РМ^НМ, рис. 9),

- значению числа микротвёрдости (пирамидальный индентор Виккерса с углом

между гранями 136°, рис. 10),

- отношению величин трансляционных и вращательных осцилляции 1М03~групп

относительно Ыа+ (комбинационное рассеяние света).

Дскорость вытягивания 12 ммч □ скорость вытягивания 4 мм.'ч * затравочный кристалл_

гО

&

0.00 0.10 0.20 0.30 Интенсивность вибраций, м-'с-

0.40

16,1 16,2 16,3 16,-1 16.5 N гол й> (гряд)

Рис. 9. РМ\УН (слева) и общий вид кривых качания (справа) для кристаллов №М03, выращенных при различных скоростях вытягивания(У) и интенсивности вибраций (I). 1 - затравочный кристалл; 2 - V = 4 мм/ч, I = 0 м/с2; 3 - У= 4 мм/ч,

1 = 0.113 м/с2; 4-У= 12 мм/ч, I = 0.392 м/с2.

Установлено повышение структурного совершенства АНВ-Ч-Д -кристаллов относительно кристаллов, выращенных традиционным методом Чохральского.

£ 30 ■

4 мм/час О 10 мм/час 12 мм/час

(I 0.1 0.2 0.3 0.4

Интенсивность вибраций, м/с"

Рис. 10. Зависимость числа микротвёрдости Н АНВ-Ч-Д-кристаллов №N0, выращенных с различной скоростью вытягивания от интенсивности вибрационного воздействия (нагрузка при испытаниях 30 г.). Пунктирная линия характеризует условия инверсии направления центрального потока.

По результатам рентгено-флуоресцентного анализа показано, что при выращивании легированных кристаллов Ка>Ю,:А§+ методом АНВ-Ч-Д снижаются флуктуации концентрации Ag, по диаметру кристалла с 25 до

7 отн.% и уменьшается неоднородность состава по длине кристалла -«полосы роста» (рис. 11,12).

1.0 osos-

а)

коническая часть -фг!чф-иипиидеическая часть—

mas бооо sooo 10000

Длина кристалла, мкм

1.0

0.8

0.6 -

0.4

б)

♦•цилиндрическая часть■

6000 8000 10000

Япина кристалла, мкм

Рис. 11. Распределение Ag+ по длине монокристаллов NaNO,:Ag+, выращенных методом АНВ-Ч-Д (а) при интенсивности вибраций 0,392 м/с2 и в классическом варианте метода Чохральского (б) при скорости вытягивания 4 мм/ч, исходная концентрация

Ag+B шихте I мас.%.

. я ? Л, ? а

15000 20000 25000 зоооо Поперечное ссчеиие. мкм

Рис. 12. Распределение Ag+ по диаметру (справа) монокристаллов №>ГО3^+, выращенных методом АНВ-Ч-Д (а) при интенсивности вибраций 0,392 м/с2 и в классическом варианте метода Чохральского (б) при скорости вытягивания 4 мм/ч, исходная концентрация Ag1 в шихте I мас.%.

В заключении сформулированы основные выводы диссертационной работы

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально установлено, что введение аксиальных низкочастотных вибраций в расплав приводит к увеличению теплового эффекта кристаллизации нитрата натрия. Теоретически показано, что изменение теплоты кристаллизации неорганического расплава сложного химического состава связано с изменением степени ассоциации компонентов расплава.

2. Разработана новая схема управления тепломассопереносом в расплаве при выращивании кристаллов в конфигурации метода Чохральского. Схема реализована посредством аксиальных низкочастотных гармонических осцилляций погруженного в подкристал ьную область химически инертного тела.

3. Методами физического и численного моделирования исследованы процессы тепломассопереноса в объёме жидкой фазы в конфигурации метода Чохральского при варьировании разности температур между моделью кристалла и стенкой тигля (от 0 до 55 К), вязкости жидкой фазы (от 0,39 до 100 мПа-с), амплитуды (от 0 до 2 мм) и частоты (от 0 до 40 Гц) аксиальной гармонической осцилляции тела, погруженного в жидкость.

4. Сконструирован, изготовлен и инсталлирован узел ввода аксиальных низкочастотных вибраций в промышленную ростовую установку, реализующую метод Чохральского. Оптимизирована конфигурация вибрирующего в расплаве тела для выращивания кристаллов нитрата натрия увеличенного диаметра (до половины от диаметра тигля).

5. Установлено, что в конфигурации метода Чохральского изменение интенсивности вибраций в жидкой фазе позволяет эффективно снижать величину температурных флуктуации в подкристальном слое жидкости, вызванных неустойчивостью тепловой конвекции, при одновременном выравнивании температурного поля по объему жидкой фазы.

6. Установлено, что разработанная схема организации аксиальных низкочастотных вибраций в расплаве в конфигурации метода Чохральского позволяет повысить структурное совершенство выращиваемых кристаллов нитрата натрия, улучшить однородность распределения легирующей примеси по длине и диаметру кристаллов, повысить объемную скорость выращивания при сохранении качества кристаллов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1. Аветисов И.Х., Жариков Е.В., Зиновьев А.Ю., Садовский А.П. Новый метод управления тепломассопереносом в расплаве при выращивании кристаллов по Чохральскому//Доклады Академии Наук. 2009. Т. 428. № 2. С. 177-179.

2. Avetissov I.Ch., Sadovskii А.Р., Sukhanova E.A., Zharikov E.V., Belogorokhov A.I., Levonovich B.N. Czochralski crystal growth assisted by axial vibrationalcontrol technique //J. Crystal Growth. 2009. V. 312. № 8. P. 11041108.

3. Avetissov I.Ch., Sukhanova E.A., Sadovskii A.P., Kostikov V.A., Zharikov E.V. Experimental and numerical modeling of Czochralski crystal growth under axial vibrational control of the melt // J. Crystal Growth. 2009. V. 312. № 8. P. 14291433.

4. Avetissov I.Ch., Sadovskii A.P., Sukhanova E.A., Zharikov E.V. Single crystal growth by Axial Vibrational Control technique in Czochralski configuration // J. Cryst. Growth. 2011. V. 318. № 1. P.979-982.

5. Садовский А.П., Зиновьев А.Ю., Аветисов И.Х., Жариков Е.В. Моделирование процесса выращивания кристаллов методом Чохральского при введении аксиальных низкочастотных вибраций в расплав // XII Национальная конференция по росту кристаллов. Москва 23-27 октября 2006 года. Тезисы докладов. М.: ИК РАН. 2006. С. 146.

6. Avetissov I.Ch., Sadovskii А.Р., Zinovjev A.Yu., Zharikov E.V. Czochralski crystal growth under axial vibrational control of the melt //15-th International Conference on Crystal Growth, August 12-17, 2007, Salt Lake City, Utah, USA. Technical Digest on CD-ROM, paper 374.

7. Садовский А.П., Гришечкин М.Б., Зиновьев А.Ю., Аветисов И.Х., Жариков Е.В. Выращивание монокристаллов методом Чохральского с активацией расплава аксиальными низкочастотными вибрациями // XIII Национальная конференция по росту кристаллов «НКРК-2008». 17-21 ноября 2008 года. Тезисы докладов. М.: ИКРАН. 2008. С. 157.

8. Гришечкин М.Б., Садовский А.П., Зиновьев А.Ю., Аветисов И.Х., Жариков Е.В. Физическое моделирование процесса выращивания кристаллов методом Чохральского с активацией расплава низкочастотными аксиальными вибрациями //XIII Национальная конференция по росту кристаллов «НКРК-2008». 17-21 ноября 2008 года. Тезисы докладов. М.: ИК РАН. 2008. С. 158.

9. Садовский А.П., Гришечкин М.Б., Зиновьев А.Ю., Аветисов И.Х., Жариков Е.В. Моделирование процесса выращивания кристаллов методом Чохральского при введении в расплав аксиальных низкочастотных вибраций/

// Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. - М.-.РХТУ им. Д. И. Менделеева. 2008. Т. XXII. №10 (90). С. 31-36.

1 О.Садовский А.П., Гришечкин М.Б., Суханова Е. А., Зиновьев А.Ю., Аветисов И.Х., Жариков Е.В. Новый вариант метода аксиальных низкочастотных вибраций при выращивании кристаллов по Чохральскому//Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. -М.:РХТУ им. Д. И. Менделеева. 2009. Т. XXIII. №8 (101). С. 93-96.

11. Avetissov I.Ch., Sadovskii А.Р., Sukhanova E.A., Zharikov E.V., Belogorokhov A.I., Levonovich B.N. Czochralski crystal growth assisted by axial vibrational control technique // 17thAmerican Conference on Crystal Growth and Epitaxy. Lake Geneva, Wisconsin, USA, August 9-14. Book of Abstracts. 2009. P.84.

12. Avetissov I.Ch., Sukhanova E.A., Sadovskii A.P., Kostikov V.A., Zharikov E.V. Experimental and numerical modeling of Czochralski ciystal growth under axial vibrational control of the melt //17th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy. Lake Geneva, Wisconsin, USA, August 9-14. Book of Abstracts. 2009. P. 103.

13. Садовский А.П., Суханова E.A., Белогорохов И. А. Зиновьев А.Ю. Аветисов И.Х., Жариков Е.В. Адаптация метода аксиальных низкочастотных вибраций в конфигурации Чохральского для получения монокристаллов большого диаметра //XIV Национальной конференции по росту кристаллов «НКРК-2010». 6-10 декабря 2010 года. Тезисы докладов. М.: Ж РАН. 2010. Т. 2. С. 291.

14. Avetissov I.Ch., Sadovskii А.Р., Sukhanova E.A., Zharikov E.V., Belogorokhov A.I., Voloshin A.E. Single crystal growth by Axial Vibrational Control technique in Czochralski configuration // The 16th International Conference on Crystal Growth (ICCG-16) August 8-13, 2010, Beijing, China, Session 9, Technical Digest on CD-ROM PB201.

15. Sadovskii A., SukhanovaE., OrlovaG., Belogorokhov I., Zharikov E., Avetissov I. Perfection of single crystals grown by Axial Vibrational Control technique in Czochralski configuration // 5th International workshop on Crystal Growth Technology, June 26-30,2011 Berlin, Germany, IWCGT-5, Conference Book, P. 155.

Заказ№105 Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз.

Типография «Прорыв»

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В КОНФИГУРАЦИИ МЕТОДА ЧОХРАЛЬСКОГО (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Сущность метода Чохральского.

1.2 Технологические параметры процесса выращивания кристаллов методом Чохральского.

1.3 Методы воздействия на тепломассоперенос в жидкой фазе в методе Чохральского и Бриджмена.

1.4 Критерии подобия и .математическое моделирование в гидродинамике.

1.5 Физические модели жидкой фазы.

1.6* Термодинамические модели растворов сложного химического состава.

1.7 Выводы из обзора литературы.

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПЛАВОВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

2.1 Материалы и реактивы.

2.2 Термодинамические основы техники АН В.:.57«

2.2.1 Термодинамический расчёт системы Cd-Te.

2.2.2 Экспериментальное исследование теплового эффекта кристаллизации расплава при активации аксиальными низкочастотными вибрациями.

2.3 Новая схема организации аксиальных НЧ вибраций в конфигурации метода Чохральского.

2.4 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДА АНВ-Ч-Д.

3.1 Температурные зависимости вязкости модельного водно-глицеринового раствора

3.2 Установка физического моделирования метода АНВ-Ч-Д.

3.3' Математическое моделирование теиломассопереноса в методе АНВ-Ч-Д.

3.4 Исследование массопереноса в методе АНВ-Ч-Д.

3.4.1 Структура и условия формирования вынужденных потоков в жидкой фазе при моделировании метода АНВ-Ч-Д.

3.4.2 Структура течений на поверхности жидкости в конфигурации метода АНВ-Ч-Д.

3.4.3 Влияние величины заглубления вибрирующего тела на массоперенос в методе АНВ-Ч-Д

3.4.4 Эффективность перемешивания объёма расплава в методе АНВ.:.

3.5 Исследование теилопереноса в методе АНВ-Ч-Д.

3.6 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ НИТРАТА НАТРИЯ МЕТОДОМ АНВ-Ч-Д

4.1 Подготовка шихты нитрата натрия.

4.2 Установка для выращивания кристаллов нитрата натрия методом АНВ-Ч-Д.

4.4 Схема технологических операций при выращивании кристаллов нитрата натрия методом АНВ-Ч-Д.

4.5 Конфигурация фронта кристаллизации при выращивании кристаллов нитрата натрия методом АНВ-Ч-Д.

4.6 Распределение температур вблизи фронта кристаллизации в методе АНВ-Ч-Д.

4.7 Исследования характеристик выращенных кристаллов нитрата натрия.

4.7.1 Рентгеноструктурный анализ кристаллов нитрата натрия.

4.7.2 Анализ дислокационной структуры кристаллов нитрата натрия.

4.7.3 Анализ вибронных характеристик кристаллов нитрата натрия.

4.7.4 Измерение микротвердости кристаллов нитрата натрия.

4.7.5 Распределение примеси в кристаллах NaN03:Ag+, выращенных методом АНВ-Ч-Д.

4.8 Оценка перспектив применения метода АНВ-Ч-Д.

4.9 Выводы по главе 4.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы

Постоянное увеличение объёмов потребления, повышение требований к однородности, структурным и функциональным характеристикам монокристаллов приводят к необходимости совершенствования процессов их выращивания.

Нестационарные процессы тепломассоперёноса в жидкой фазе приводят к образованию различных структурных дефектов- в выращиваемых кристаллах. У правление-течениями является, перспективным направлением, в области совершенствования технологии выращивания кристаллов [1]. Отрицательное воздействие внешних, случайных плохо1 контролируемых факторов; например, фоновых гармонических и ангармонических колебаний ростовой установки на процесс кристаллизации приводят к ужесточению требований по* условиям размещения-и эксплуатации оборудования. Альтернативой является организация, принудительных контролируемых воздействий на ростовую.систему, которые превосходят по своему уровню воздействия случайные факторы. При этом контролируемые воздействия должны оказывать положительное влияние на процесс выращивания кристаллов. Перспективным направлением повышения структурного качества и однородности выращиваемых кристаллов является процесс кристаллизации в условиях контролируемой вынужденной конвекции в жидкой фазе [2]. Исследования в этом направлении связаны с применением электромагнитных полей, ультразвука, различных способов перемешивания, включая вибрационное.

Низкочастотное (114) вибрационное воздействие определённой, интенсивности на ростовую систему может оказывать положительное влияние на качество выращиваемых кристаллов. Под воздействием вибраций в жидкой фазе могут развиваться вынужденные течения — вынужденная конвекция. Многочисленные эксперименты показали практическую важность вынужденной вибрационной конвекции. Еще в 1955 году Б. В. Витовский

3] установил, что подаваемые на кристалл вертикальные колебания с частотой 50 Гц и амплитудой 100 — 500 мкм повышают весовую скорость роста до 4 раз. Различные варианты введения НЧ вибраций для метода Бриджмена нашли воплощение, при выращивании. практически важных кристаллов* [4-13]. В работах Е.В. Жарикова [14 - 16; 18 - 22] продемонстрированы возможности введения НЧ вертикальных вибраций через расту щийкристалл при выращивании кристаллов в конфигурации метода Чо-хральского.

Применение ЫЧ1 вибраций; в методе Чохральского является^ перспективным направлением в развитии и совершенствовании широко, распространённой технологии: получения? большого-числа промышленное важных кристаллов из расплавов.

Актуальность исследований- в области создания новых. технологических решений прш выращивании кристаллов, из! расплавов; методом? Чохральского при введении: в расплав-аксиальных НЧ вибраций, составляющих основную часть диссертационной! работы, подтверждается1 тем, что работы выполнялась, при поддержке.; грантами РФФИ 05-08-50162а и «У.М.Н.И.К.» (№ проекта 13174): и были включенььв состав^работ; при(вы-полнении темы: «Высококачественные кристаллы и эпитаксиальные структуры полупроводниковых соединений А^'В^1, синтезируемые с ис-. пользованием контролируемых воздействий на примесно-дефектное; состояние системы» (шифр «2008-3-1.3-25-12-00!»),. финансируемой Вл рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития; научно-технологического- комплекса России на 2007-2012:годы». .

Целью диссертационной работы явилось решение актуальной задачи по поиску путей повышения структурного совершенства выращиваемых кристаллов в конфигурации метода Чохральского за счет введения в расплав аксиальных НЧ вибраций.

Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

- Исследовано влияние аксиальных НЧ вибраций на величину теплового эффекта кристаллизации расплава сложного химического состава.

- Разработан способ создания и эффективного управления вынужденными конвективными потоками в жидкой фазе в конфигурации метода- Чохральского путем введения аксиально' гармонически осциллирующего твердого тела заданной конфигурации в объем» жидкой фазы. - Определены и исследованы факторы, оказывающих существенное влияние на тепломассоперенос в жидкой фазе в- конфигурации метода Чохральского при организации вынужденных конвективных потоков.

- Определены управляющие параметры процесса выращивания кристаллов, с использованием разработанной^ схемы, введения' в- расплав аксиальных НЧ вибраций г в конфигурации метода Чохральского, на примере кристаллов нитрата натрия. - Исследовано распределение легирующей примеси • ,Ag+ в кристаллах нитрата натрия, в зависимости, от скорости, выращивания и 1 интенсивности вибрационного воздействия.

Научная новизна результатов, полученных в,диссертационной работе:

- Экспериментально установлено;, что организация в расплаве нитрата натрия конвективных вибрационных потоков, контролируемых посредством низкочастотной осцилляции погруженного • в расплав химически, инертного- тела, приводит к увеличению вплоть до 31 % теплового эффекта кристаллизации.

- Разработана новая схема введения в расплав аксиальных НЧ вибраций для" управления тепломассопереносом при выращивании кристаллов в конфигурации метода Чохральского посредством гармонических осцилляций- погруженного под кристалл химически инертного тела - диска (метод АНВ-Ч-Д).

- Получены экспериментальные данные справочного характера о динамической вязкости водно-глицеринового раствора в диапазоне концентраций глицерина 1-100 мас.% в интервале температур 293-348 К.

- Установлено, что при выращивании кристаллов нитрата натрия методом АНВ-Ч-Д возможно увеличение объемной скорости выращивания (до 3 раз) при сохранении качества кристаллов, снижении плотности дислокаций (с 10- до 10° см"2), уменьшении микроблочности (с 25 до 1,2 угл. мин.), улучшении , однородности' распределения легирующего', компонента по объему выращиваемого кристалла (по диаметру кристалла с 25 до 7"отн.%, по длине: кристалла с 84 до;20ютн.%) ;:

Практическая'знанимостьработы;

- ©конструирована и , изготовлена установка физического моделирования; метода. АНВ-Ч-Д, с помощью которого получены численные данные о тепломассопереносе в жидкой, фазе и разработана адекватная математическая модель метода АНВ-Ч-Д.

- Сконструирован-,, изготовлен и успешно: инсталлирован; модуль ввода аксиальных. НЧ* вибраций в; серийную ^ростовую» установку .«Редмет НЦ»,. реализующую метод Чохральского.

- Методом АНВ-Ч-Д выращены кристаллы КаИОз с контролируемым структурным совершенством.

Полученные результаты по влиянию аксиальных НЧ вибраций на тепломассоперенос в расплаве и структурно-чувствительные свойства кристаллов могут быть положены в> основу разработки перспективных высокопроизводительных технологий5, выращивания кристаллов с контролируемым структурным совершенством.

Основные положения; выносимые.на защиту

1. Результаты: исследования по управлению величиной теплового эффекта кристаллизации расплава ЫаЫ03 при введении аксиальных НЧ вибраций. Результаты теоретического анализа зависимостей энтальпий смешения и кристаллизации от компонентного состава расплава в системе Сс1-Те.

2. Метод выращивания кристаллов в конфигурации Чохральского с организацией вынужденных конвективных потоков, формируемых за счет аксиальных НЧ вибраций погруженного в расплав под кристалл химически инертного осциллирующего тела, позволяющий получать кристаллы с повышенным структурным совершенством, на примере кристаллов №N03.

3. Результаты физического моделирования тепломассопереноса в жидкой фазе в методе Чохральского с организацией аксиальных НЧ вибраций посредством погруженного в расплав под кристалл химически инертного осциллирующего тела.

4. • Результаты исследования по влиянию» интенсивности АНВ на процессы тепломассопереноса и свойства кристаллов-МаЫ©з, выращенных-методом Чохральского с организацией аксиальных НЧ" вибраций посредством-погруженного в расплав под кристалл химически инертного осциллирующего тела.

Надежностьи достоверность результатов* исследования* основана на статистической значимости экспериментальных данных, полученных с помощью взаимодополняющих современных инструментальных методов химического и структурного анализа, подтвержденных результатами теоретических расчетов. Результаты получены на основании« исследований, проведенных на высоком научном и техническом уровне с применением современных методов исследования - (масс-спектрометрия с* индуктивно ¡связанной плазмой, вторично-ионная- масс-спектрометрия, рентгено-флюоресцентный зондовый анализ, оптической.* спектроскопии, однокристальной рентгеновской дифрактометрии, двукристальной< рентгеновской дифрактометрии, спектроскопии комбинационного-рассеяния, измерением микротвердости методом Виккерса).

Личный вклад .автора

В диссертации изложены результаты работ, выполненных автором в течение 6 лет. Личный вклад в диссертационную-работу заключается в участии в постановке задач исследований, в проведении экспериментов, (разработке и изготовлении лабораторных стендов-установок, проведении экспериментов по физическому моделированию и выращиванию кристаллов, подготовке образцов для анализов), в обсуждении, анализе и обработке результатов и формулировании основных выводов. Анализ и обобщение результатов по рентгеновской дифрактометрии, спектроскопии комбинационного рассеяния, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС), вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС) выполнены в соавторстве.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на: XII, XIII и XIV Национальных конференциях по-росту кристаллов (Москва, 2327 октября 2006, 17-21 ноября 2008, 12-18 декабря 2010), The 15-th International Conferenceon Crystal Growth (August 12-17, 2007, Salt. Lake City, Utah, USA), The 17th American Conferenceon Crystals Growth and Epitaxy (9-4 August 2009; Wisconsin, USA), V Международный конгресс молодых учёных по химии и химической технологии МКХТ-2009 (10-15 ноября 2009, Москва), 11-й международный форум «Высокие технологии XXI века» (19-22 апреля 2010, Москва), Международный Менделеевский конкурс научных исследований молодых^ учёных по химии, и химической технологии «Московский молодёжный! СТАРТ 2010» («БиоХимМаш» 1012 марта 2010 года Москва), 10-я Всероссийская^ выставка научно-технического творчества молодёжи (НТТМ-2010) (281июня - 1 июля2010, Москва), The 16-th International Conferenceon Growth (2-8 August 2010, Beijin, China),5th International workshop on Crystal Growth Technology, June 26-30, 2011 Berlin, Germany.

Автор выражает особую благодарность за неоценимую поддержку и помощь в работе над диссертацией своему научному руководителю доценту, к.х.н. Аветисову Игорю Христофоровичу. Следует выразить особую признательность заведующему кафедрой «Химии и технологии кристаллов» РХТУ им Д.И. Менделеева профессору, д.т.н. Жарикову Е.В. за научные консультации. Автор благодарит своих коллег: Хомякова A.B., Зиновьева А.Ю., Суханову Е.А., Гришечкина М.Б., Аветисова. Р.И., Нораеву O.A., Белова С.Д. за обсуждение результатов и помощь в технических вопросах.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально установлено, что введение аксиальных низкочастотных вибраций в расплав приводит к увеличению теплового эффекта кристаллизации нитрата натрия. Теоретически показано, что изменение теплоты кристаллизации неорганического расплава сложного химического состава связано с изменением степени ассоциации компонентов расплава.

2.- Разработана новая- схема управления тепломассопереносом; в расплаве, при выращивании кристаллов» в- конфигурации метода Чохральского: Схемам реализована посредством, аксиальных низкочастотных гармонических, осцилляций погруженного в подкристальную область химически инертного тела. '

3. Методами физического и численного- моделирования; исследованьг процессы тепломассопёреноса в объёме жидкой* фазы в конфигурации метода Чохральского при варьировании разности температур ' между моделью кристалла и стенкой тигля (от 0 до 55 К), вязкости жидкой фазы (от 0,39 до 100 мПа-с), амплитуды (от 0 до 2 мм)- и частоты (от 0 до- 40- Гц) аксиальной гармонической-осцилляции тела, погруженного/вжидкость.

4. Сконструирован, изготовлен и - инсталлирован; узел ввода- аксиальных низкочастотных вибраций в- промышленную.ростовую установку, реализующую- метод Чохральского.-.' Оптимизирована- конфигурация вибрирующего В: расплаве тела для выращивания'кристаллов! нитрата натрия увеличенного диаметра (до половины от диаметра-тигля).

5. Установлено, что- в конфигурации? метода: Чохральского изменение интенсивности вибраций' в жидкой фазе позволяет эффективно? снижать величину температурных флуктуации в подкристальном слое жидкости, вызванных неустойчивостью- тепловой^ конвекции,, при:- одновременном1 выравниваниитемпературногополяпообъему жидкойфазы.

6; Установлено;, что разработанная схема организации, аксиальных низкочастотных вибраций в расплаве: в конфигурации; метода, Чохральского позволяет повысить структурное совершенство выращиваемых кристаллов нитрата натрия, улучшить однородность распределения легирующей примеси по длине и диаметру кристаллов, повысить объемную скорость выращивания-; при сохранении качества кристаллов.

1. Нашельский А. Я. Производство полупроводниковых материалов М.: "Металлургия". 1989. 272 с.

2. Edited by Н. J. Scheel and Т. Fukuda. Crystal Growth Technology // John Wiley & Sons, Ltd. 2003. 667 pp.

3. Витовский Б. В: Повышение скорости роста кристалла подачей на него колебаний звуковой частоты.// Труды ИКАН СССР. 1955. выпуск 11.С.

4. Liu W.S., Wolf M.F., Elwell D., Feigelson R.S. Low Frequency Vibrational Stirring: A New Method for Rapidly Mixing Solutions and Melts During Growth // J. Cryst. Growth. 1987. V.82. P.589-597.

5. Zhang Y., Liu Y., Jiang W., Pan X.H., Jin W.Q., Ai F. Vertical Bridgman growth of Bil2Si020 crystal» with axial vibration // Journal of Crystal Growth. 2008: Vol 310: pp 5432-5436.

6. Zhang'Y., Liu Y., Jiang W., Pan X.H., Jin W.Q., Ai F, and-Wang H. C. Effect of axial-vibration on Bi^SiC^o crystal growth by vertical Bridgman technique // Cryst. Res. Technol. 2009: Vol 44. No. 3. p 248 252.

7. Avetisov I.Kh., Mel'kov A.Yu., Zinov'ev A.Yu., Zharikov E.V. Growth of Nonstoichiometric PbTe Crystals by the Vertical Bridgman

8. Method Using the Axial-Vibration Control Technique // Crystallography Reports. 2005. V. 50. Suppl. 1. P. 124-129.

9. Avetisov I.Ch., Sukhanova E.A., Khomyakov A.V., Zinovjev A.Yu., Kostikov V.A.,.Zharikov E.V. Simulation and crystal growth of CdTe by axial vibration control technique in Bridgman configuration // J. Cryst. Growth. 2011. V. 318. № 1. P.528-532.

10. Корсаков А.С. Физико-химические основы получения кристаллов твёрдых растворов галогенидов серебра и таллия (I) для ИК — волоконной оптики : Дис. .канд. хим. наук. Екатеринбург.,. 2011 149 с. . . ■

11. Жариков Е.В., Приходько JI:B., Сторожев Н.Р. Явление образования- стационарных ' потоков жидкости под действием твердого тела. М::препринт ИОФАН. №18:1989.

12. Жариков Е.В., Приходько Л.В., Сторожев I-I.P. Вибрационная конвекция при выращивании кристаллов. М.: препринт ИОФАН. №70.1989.

13. Zharikov E.V., Prihod'ko L.V., Storozhev N.R. Fluid flow formation resulting from forced vibration of a growing crystal // J. Crystal Growth. 1990. vol. 99. № 1. P. 910-914.

14. Zharikov E.V., Prihod'ko L.V., Storozhev N.R. Vibrational convection during the growth of crystals//J.Growth of Crystals. 1993. vol. 19. p. 71-81

15. Коваленко A.H., Жариков E.B. Физическое моделирование вибрационной конвекции в методе Чохральского.//Успехи в химии и химической технологии. Т. XV. 2003. №1 I.e.38-44.

16. Верезуб H.A., Жариков E.B., Мяльдун A.3., Простомолотов А.И., Толочко Н.К. Исследование течения расплава при НЧ вибрациях кристалл в методе Чохральского // Кристаллография. 1996. Т. 41.№1. с.162-169:

17. D.V.Lyubimov, T.P. Lubimova, S. Meradji, B. Roux Vibrational control of crystal growth from liquid phase // J. of Crystal Growth. 1997.vol. 180.p. 648-659.

18. Иванова A.A., Козлов В.Г., Любимов Д.В., Любимова Т.П., Мераджи С, Ру. Б. Структура осредненного течения, возбуждаемого вибрирующим телом с кромкой большой кривизны. «Механика жидкости и газа». 1998. №5. с.З0—38.

19. Багдасаров Х.С. Высокотемпературная кристаллизация из расплава. М.: ФИЗМАТЛИТ.2004.-160 с.

20. Crowley В.,Stern Е. J. and Hurle D: Т. J. Modelling of the growth of GaAs by the BEG, technique: I: Thermal distribution1 in the crystal// J. Cryst. Growth. 1989. Vol 97. Is 3-4, p. 697-708.

21. Riedling K. Autonomous liquids encapsulated Czochralski (LEC) growth of single crystal GaAs by "intelligent" digital control // Journal of Crystal Growth:. 1988. Vol. 89! Is. 4.: p. 435-446: .

22. Smirnova; O.V., Kalaev V.V. 3D unsteady numerical' analysis of conjugate: heat transport and turbulent/laminar flows in LEC growth of GaAs crystals//Journal of Heat and; Mass Transfer. 2004. 47. p. 363371.

23. Mingwei Li, Chunmei Liu, Pingqing Wang. Numerical simulation of LEC growth of InP crystal with an axial magnetic field // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2006. 49. p. 1738-1746:

24. Czochralski, J. Ein neues; Verfahren zur -Messung der Kristallisationsgeschwindigkeit der Metalle .// Zeitschrift' feur Physikalische Chemie. 1917.Vol. 92. p. 219.

25. Tiller W.A., Jackson K.A., Rutter J.W. and Chalmers В. The distribution of solute atoms during the solidification of metals // Acta metallurgica. 1953. Vol. 1. №4. p. 428 - 437.

26. Tiller W.A., Rutter J.W. The effect of growth conditions upon the solidification of a binary alloy // Canadian Journal of Physics. 1956. Vol.34, p. 96-121.

27. Patent 2,631,356 U. S. Method of Making P-N Junctions in Semiconductor Materials. Sparks, Morgan and Teal, Gordon K.

28. Teal, Gordon K. and Little, John B. Growth of Germanium Single Crystals // Physical Review. 1950. Vol. 78. pp. 647.

29. Shockley, William, Sparks, Morgan and Teal, Gordon K. p-n Junction Transistors // Physical Review 1951. Vol. 83. - № 1. p. 151-162.36.* W.C.Dash, J. Appl. Phys. 1959. 30. p.459.

30. Capper, P. The role of accelerated crucible rotation in the growth of Hgl-xCdxTe and CdTe/CdZnTe // Prog. Crystal Growth and Charact. 1994. 28. p. 1-55.

31. Capper P., Harris J.E., O'Keefe E., Jones C.L., Ard C.K., Mackett P., Dutton D. Bridgman growth and assessment of CdTe and CdZnTe using the accelerated crucible rotation technique // Materials Science and Engineering: 1993.V.16.P. 29-39.

32. Capper P., Coates W. G., Jones C. L., Gosney J. J.,Ard С. К and Kenworthy I. Quenching studies in CdxHgl-xTe crystals grown using ACRT//Journal of Crystal Growth. 1987. Vol.83. Is. 1. p. 69-76.

33. Mtiller G. InP the basic material of integrated optoelectronics for fiber communication systems // Phys. Scr. 1991. pp. 201.

34. Amon J., Zemke D.,. Hoffmann В and Miiller G. Growth of 2" InP and-GaAs crystals by the vertical gradient freeze (VGF) technique and characterization-//Journal of Crystal Growth. 1996. Vol.166. Is. 1-4. p. 646-650.

35. Louchev O.A., Kumaragurubaran S., Takekawa S. and Kitamura K. Thermal stress inhibition in double crucible Czochralski large diameter crystal growth // Journal of Crystal Growth. 2005. Vol. 274. Is. 1-2, -p. 307-316.

36. Бердников B.C. Гидродинамика и теплообмен при вытягивании кристаллов из расплавов. Часть 1: экспериментальные исследования режима свободной конвекции. //Материалы Электронной техники. 2007. Т. 4. С. 19-27.

37. Бердников B.C. Гидродинамика и теплообмен при вытягивании кристаллов из расплавов. Часть 2: численные исследования режима свободной конвекции. //Материалы Электронной техники. 2008. т.З. с.4-17.

38. Elwell D., Scheel H.J. Crystal Growth from high-temperature solutions // London-New York- San Francisco: Acad. Press. 1975. pp. 630.

39. Koichi Kakimoto, Hiroyuki Konishi, Akimasa Tashiro, Yoshio Hashimoto, Hideo Ishii, Takashige Shinozaki, and Kenji Kitamura.

40. Stabilization of Melt Convection of Lithium Niobate Using Accelerated Crucible Rotation Technique // J. Electrochem. Soc. 2003. Vol. 150, -Is. 5, pp. J17-J22.

41. Lynn O. Wilson On interpreting a quantity in the burton, prim and slichter equation as a diffusion boundary layer thickness // Journal of Crystal Growth. 1978. -Vol 44. Is 2. p. 247-250.

42. Kevin T. Zawilski, M. Claudia C. Custodio, Robert C. DeMattei, Robjert S. Feigelson Control of growth interface shape using vibroconvec-tive stirring appliedto vertical Bridgman growth // Journal" of Crystal Growth. 2005. VoL282/ pp 236-250.

43. Kevin T. Zawilski, Control of fluid flow during bridgman crystal growth using low-frequency vibrational' stirring: doctor of philosophy. USA Stanford university. 2003.-p. 196.

44. Derby J.J., Brown R.A. Thermal-capillary analysis of Czochralski and liquid encapsulated Czochralski crystal growth I. Simulation // J. Crystal Growth. 1986. V. 74. p . 605-624.

45. Hurle D.T.J. Analytic representation of the shape of the meniscus in Czochralski growth // Journal of Crystal Growth. 1983. V. 63. p. 1317.

46. Bardsley W., Hurle D.T. and Joyce G.C. The weighing method of automatic Czochralski crystal growth. // Journal of Crystal Growth. 1977. V. 40. p. 13-20.

47. Johansen T.H. Analysis of the weighing method applied to liquid encapsulated Czochralski growth. // Journal of Crystal Growth.- 1987. V. 84. p. 609-620.

48. Johansen T.H. On the theory of the weighing method for automatic crystal shape control on Czochralski growth. // Journal of Crystal Growth. 1987. V. 80. p. 343-350.

49. Фалькевич Э.С. Технология полупроводникового кремния. М.: Металлургия. 1992. 408 с.

50. Горилецкий В.И. Рост криссталлов. X.: Акта. 2002. -536 с.

51. Tom Н. Johansen. On the inherent stability of the Czochralski crystal growth process // Journal of Crystal Growth. 1991. Vol. 114. p. 27-30.

52. Armaou, Panagiotis D. Christofides. Crystal Temperature Control in the Czochralskii Crystal Growth Process//AIChE Journal. 2001. Vol.47, p. 79-106.,

53. Winkler J., Neubert M. and. Rudolph J. Nonlinear model-based control' of the Czochralski process I: Motivation, modeling and feedback controller design // Journal of Cry stal Growth. 2010. Vol.312, p. 10051018.

54. Gevelber M.A. and Stephanopoulos G. Dynamics and control of the Czochralski process I//Journal of Crystal'Growth. 1987. Vol. 84. p. 647-668.

55. Gevelber M.A., Stephanopoulos G., and. Wargo M.J1. Dynamics and control of the Czochralski process II. // Journal of Crystal- Growth. 1988. Vol. 91. p. 199-217.

56. Gevelber M.A. Dynamics and control of the Czochralski process III. // Journal of Crystal Growth. 1994. Vol. 139. p. 271-285.

57. Gevelber M.A. Dynamics and control of the Czochralski process IV. // Journal of Crystal Growth 1994. Vol. 139. p. 286-301.

58. Wang P.K.C. Feedback control of a heat diffusion system with, time-dependent spatial domain. // Optimal Control Applications & Methods. 1995. Vol. 16. p. 305-320.

59. Реньян B.P. технология полупроводникового кремния: Пер с англ./Под ред. Ю.М.Шашкова. М.: Металлургия. 1969. 335 с.

60. Michael A. Gevelber Michael J. Wargo George Stephanopoulos. Advanced control design considerations for the Czochralski process // Journal of Crystal Growth. 1987. Vol.85, p. 256-263.

61. Voronkov V.V. The mechanism of swirl defects formation in silicon // J. Crystal Growth. 1982. V. 59. P. 625-643.

62. Верезуб H.А. Теплоперенос в установках выращивания монокристаллов кремния -методом Чохральского / Н.А. Верезуб, М.Г. Мильвидский, А.И: Простомолотов // Материаловедение. 2004. № 3: С. 2-6.

63. Меженный М.В. Моделирование напряженного состояния пластин кремния большого диаметра в процессе термического отжига /

64. Простомолотов А.И., Верезуб Н.А., Воронков В.В. Моделирование образования ростовых микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния большого диаметра // Изв. ВУЗов-. Материалы электронной*техники. 2005. № 2. С. 48-53.

65. Voronkov V.V. The mechanism of swirl defects formation in silicon // J. Crystal Growth. 1982. V. 59. P. 625-643.

66. Voronkov V.V. Formation of voids and oxide particles in silicon crystals // Materials Science and Engineering. 2000. V. B73. P. 69-76.

67. Верезуб Н.А. Исследование теплопереноса в ростовом узле процесса Чохральского на основе сопряженной математической модели / Н.А. Верезуб, А.И. Простомолотов // Изв. ВУЗов. Материалы электронной техники. 2000. №3. С. 28-34.

68. Gevelber М. , Wilson D. , Duanmu N. Modelling requirements for development of an advanced Czochralski control system // Journal of Crystal Growth. 2001. V. 230. p. 217-223.

69. Falster. R., V. V. Voronkov. Intrinsic point defects and their control in silicon crystal growth and wafer processing // MRS Bull. 2000. V. 25. P. 28—32.

70. Hurle D. T. J: and. Rudolph P. A brief history of defect formation, segregation, faceting, and twinning in melt-grown semiconductors //

71. Journal of Crystal Growth. 2004. Vol. 264. p. 550-564.t

72. Пат. 599403 СССР, B01 J17/18. Система автоматического регулирования диаметра кристалла, выращиваемого из расплава.

73. Looze D., Farzin A., and Bernstein В. Modelling and identification of the liquid encapsulated Czochralski GaAs process for control. // Journal of Crystal Growth. 1995. Vol. 148. p. 79-95.

74. Satunkin G.A. Mathematical modelling and control system design of Czochralski and liquid encapsulated Czochralski processes: the basic low order mathematical model. // Journal of Crystal Growth. 1995. Vol. 154. p. 172-188.

75. Пат. 1604867 СССР, С30 В15/20. Устройство для выращивания кристаллов.

76. Miller W., Rehse U., and Böttcher К. Influence of melt convection on the interface during Czochralski crystal growth. // Solid-State Electronics. 2000. V. 44. p. 825-830.

77. Пат. 2191853 РФ, МПК7 C30B15/24, C30B15/12. Устройство для выращивания кристаллов.

78. В rändle, C.D. Simulation of fluid flow in Gd3Ga5012 melts // J. Cryst. Growth, 1977. V.42 P. 400 404.

79. Пат. 2079581 РФ, МПК6 С30В15/20, С30В29/16. Способ выращивания монокристаллов диоксида титана из расплава в тигле.

80. Haisheng Fang, Lili Zheng, Hui Zhang, Yong Hong, Qun Deng Reducing melt inclusion by submerged heater or baffle for optical crystal growth. // Crystal Growth & Design. 2008. Vol. 8. No. 6. p 1840-1848.

81. Пат. 1798396 СССР, С 30 В 15/28, G 05 В 27/00. Способ выращивания кристаллов из расплава в автоматическом режиме.

82. Пат. 2338816 РФ, С 30 В 15/20, В 29/16. Способ выращивания монокристаллов парателлуирита из расплава по Чохральскому.

83. Пат. 2163943 РФ, С 30 В 15/20, В 13/28, В 9/12. Способ управления процессом кристаллизации и устройство для его осуществления.

84. Hurle D.T.J., Series R.W. Use of a magnetic field in melt growth // Handbook of Crystal Growth. Vol. 2. pp. 259-286.

85. Senchenkov A.S., Barmin I.V., Tomson A.S., Krapukhin V.V. Seedless THM growth of CdxHgl-xTe (x-0.2)-single crystals within rotating magnetic field//J.Cryst. Growth. 1999. V.197. P.552-556.

86. Dold P., Benz K.W. Modification of Fluid Flow and Heat Transport in Vertical Bridgman Configurations by Rotating Magnetic Fields // Cryst. Res. Technol. 1997. V.32. P.51-60.

87. Von Ammon W. Proc. Joint 15th Riga and 6th Pamir intern, conf. Fundamental and applied MHD, Riga, Jurmala, Latvia, June 27 July 1. 2005. pp. 41-54.

88. Dold P. Rotating magnetic fields: Fluid flow and crystal growth applications // Progr. Crystal. Growth Charac: Mater. 1999. Vol. 38. Issue 1-4. p. 39-58.

89. Feonychev A. I:, and Bondareva N. V. Effect of a rotating magnetic field on convection stability and crystal growth in zero-gravity and on the ground //J. Eng. Physics, and Thermophysics. Vol. 77. No. 4. 2004. p 731-742.

90. Rudolph-PI Travelling magnetic fields applied, to bulk crystal growth from the melt: The step from basic research to industrial scale// J. Cryst. Growth. 2008. Vol: 310. Is 7-9. p. 1298-1306.

91. Nassau K. Ferroelectric lithium niobate. 2. Preparation of single domain crystals //J. Phys. Chem. Solids. 1966. Vol. 27. Is. 6-7. p. 989-996.

92. Budevski E. Electocrystallization: Nucleation and"growth phenomena // Electrochim. Acta. 2000. Vol. 45. Is. 15-16 p. 2559-2574.

93. Rodot H. Cristal de rellurure de plomb élaborés en centrifugeuse// J. Cryst. Growth. 1986. Vol. 79. Is 1-3. p. 77-83.

94. Friedrich J. Experimental and theoretical analysis of convection and segregation in vertical Bridgman growth under high gravity on a centrifuge//J. Cryst. Growth. 1996. Vol.167. Is 1-2 p. 45-63.

95. Ostrogorsky A.G., Moseland F., Schmidt M.T. Diffusion-controlled distribution of solute in Sn-1% Bi specimens solidified by the submerged heater method // J. Crystal Growth. 1991. V.l 10. P. 950-954.

96. Gonik M. A., Tkacheva Т. V. Controlled Growth of CsI:Tl Single Crystals//Inorganic Materials. 2007. V. 43. N. 11. P. 1263-1269.

97. Ostrogorsky A.G., Muller G. Normal and zone solidification using the submerged heater method//J. Crystal Growth. 1994. V. 137. P. 64-71.

98. Пат. 2320791 РФ, МПК C30B16/22, С30В15/14, С30В15/12. Способ выращивания кристаллов и устройство для его осуществления.

99. Scheel H.J., Е.О. Schulz-Dubois Flux growth of large crystals by accelerated crucible-rotation technique // J. Cryst. Growth. .1971. Vol. 8. Is. 3. p. 304-306.

100. Scheel H.J., Capper P. Crystal Growth Technology From fundamentals, and Simulation to large-scale production // WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2008. pp. 505.

101. Kobayashi N. Computational studies on the convection caused by crystal rotation in a crucible // J.Cryst Growth. 1980. Vol 49. N 3. p.419-425.

102. Kozhemyakin G.N. Growth of GaAs crystals pulled under the presence of ultrasonic vibrations // Journal of Crystal Growth. 1992. Vol 121. Is 1-2. P 240-242.

103. Kozhemyakin G.N., Kolodyazhnaya L.G. Growth striations in Bi-Sb alloy single crystals pulled in the presence of ultrasonic vibrations // Journal of Crystal Growth. 1995. Vol 147. P 200-206.

104. Kozhemyakin G.N. Influence of ultrasonic vibrations on the growth of InSb crystals // Journal of Crystal Growth. 1995. Vol 149.0- Is 3-4, 2. P 266-268.

105. Kozhemyakin G.N. Imaging of convection in a Czochralski crucible under ultrasound waves // Journal of Crystal Growth. 2003. Vol 257. Is 3-4. P 237-244.

106. Kozhemyakin G.N., Lutskiy D.V., Rom M.A., Mateychenko P.V. Growth of SbxBil-x gradient single crystals by the Czochralski method with Bi feed Original Research Article Journal of Crystal Growth. 2009. -Vol 311. Is 6. P. 1466-1470.

107. Госс А.Г., Эдлингтон Р.В. Влияние вращения затравки на- кристаллы кремния — В кн.: Новое в получении монокристаллов полупроводников .1. М. 1962. с 17-42. ' ; • .

108. Пат. 2133786 РФ, MUK6- С30В15/20. Устройство для выращивания; монокристаллов. .•••'•;'• " -.

109. Zhou J., Larrousse M., Wilcox W.R.,. Regel L.L. Directional solidification with ACRT // J. Crystal Growth. 1993. V.128. Is 1-4. P. 173-177.

110. Capper P. Gosney., J.J.G,. Jones C.L Application of the accelerated crucible rotation technique to the Bridgman growth of CdxHgl- xTe: Simulations and crystal growth//J Crystal Growth. 1984. V.70. P.356-364.

111. Yeckel A., Doty F.P., Derby J.J. Effect of steady crucible rotation on segregation in high-pressure vertical Bridgman growth of cadmium zinc telluride // J. Crystal Growth. 1999. V.203. P.87-102.

112. Yeckel A., Derby J.J: Effect of accelerated crucible rotation on melt composition, in high-pressure vertical Bridgman growth of cadmium zinc telluride // J. Cryst. Growth. 20001 V.209. P.734-750.

113. Yeckel A., Derby J.J. Effect of accelerated! crucible rotation on melt composition in high-pressure vertical-Bridgman growth of cadmium zinc telluride // J. Cryst. Growth. 2000. V.209: P.734-750.

114. Moon S J., KinrC. J., Ro S.T. Effects of buoyancy and periodic rotation on the melt flow in a vertical Bridgman configuration // Int. J. Heat Mass,Transfer.1997. V.40. P. 2105-2113.

115. Distanov V.E, Kirdyashkin A.G. The modelling of heat transfer in the melt volume during crystal* growth by the Stockbarger. method using ACRT // J. Crystal Growth. 1999. V.207. 226-231.

116. Distanov V.E, Kirdyashkin A.G. The influence of accelerated crucible rotation mode on the melt temperature fieldrin the Stockbargertechnique.// J. Crystal Growth. 2001. V.222. P.607-614.

117. Ma D., Jie W. Q., Xu W., Li Y., Liu S. Unidirectional solidification of Al-Cu eutectic with the accelerated crucible rotation technique // J. Crystal Growth.1998.-V. 194. P. 398-405.

118. Xu Y. В., Fan S. J., Accelerated crucible rotation technique: Bridgman growth of Li2B407 single crystal and simulation of the flows in the crucible // J. Crystal Growth. 1993. V.133. P.95-100.

119. Distanov V.E, Kirdyashkin A.G. Modeling of heat transfer in a melt in growing single crystals by the stockbarger method using the accelerated crucible rotation technique (ACRT) // J. Applied Mechanics and Technical Physics. 1998. V. 39. P.85-90.

120. Dutta P.S., Ostrogorsky A.G. Suppression of cracks in InxGal-xSb crystals through forced convection in the melt // J. Crystal Growth. 1998. V.194. P. 17.

121. Meyer S., Ostrogorsky A.G. Forced convection in vertical Bridgman configuration with the submerged heater // J. Crystal Growth. 1997. V.171. P.566-576.

122. Lu Y.C., Shiau J. J., Feigelson R.S., Route R.K. Effect of vibrational stirring on the quality of Bridgman-grown CdTe//J.CxystGrowth. 1990. V.102. P.807-813.

123. DeMattei R.C., Feigelson R.S., The effect of forced convection on the melt gradient and growth rate during the Bridgman and gradient freeze crystal growth of silver-doped lead bromide // J. Crystal Growth. 1993. V.128. P. 1062-1068.

124. Изергин А.П. О влиянии вибраций на форму монокристаллов, выращенных по методу Чохральского // Капустин А. П., Влияние ультразвука на кинетику кристаллизации. М. 1962. с. 107-110.

125. Клубович В.В., Соболенко Н.В., Толочко Н.К., Особенности роста кристаллов дигодрофосфата калия под влиянием НЧ вибраций // Весщ АН БССР. Сер. Ф1з. мат. Навук. 1990. №4. С. 59-61.

126. Клубович В.В., Соболенко Н.В., Толочко Н.К., О механизме роста кристаллов под действием вибраций // Весщ АН'БССР. Сер. xiM. Навук. 1990. №5. С. 106-109.

127. Клубович В.В., Соболенко Н.В., Толочко Н.К., Исследование гидродинамических условий роста вибрирующих кристаллов // Весщ АН БССР. Сер. Ф13. мат. Навук. 1991. №4. С. 49-51.

128. Стрелов В.И. Управление ростом кристаллов и моделирование процессов тепломассопереноса для-условий микрогравитации: Дис. .д-ра физ. -мат. наук. М. 2004. С. 313.

129. Пат. 1620510 СССР, С 30 В 11/00, 30/66. Способ плавления и/или кристаллизации* веществ.

130. Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия порометаллургических процессов. Часть 2. М.:Металлургиздат. 1966. 720 с.

131. Корнфельд М. О: Рывкин, М.М. Хрупкость жидкостей // ЖЭТФ. 1939. Т. с. 595-599.

132. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика. Пер. с англ. / Под ред. В.А.Михайлова Новосибирск: Наука. 1966. 510 с.

133. Sommer F. Association Model for the Description of the Thermodynamic Functions of Liquid Alloys. II. Numerical Treatment and- Results. Z. Metallkunde. 1982. Bd 73. №2,. p.77-86.

134. Wasai K, Mukai K. Application of the Ideal Associated Solution Model on Description of Thermodynamic Properties of Several Binary Liquid Alloys. J. Japan Inst. Metals. 1981. V.45. №6. p.593-602.

135. Kehiaian. H. Thermodynamic Excess Functions of Associated Mixtures: //Ai. General Approach; // BulL Acad: Polon. Sci., ser. scir. chim. 1968, v. 16; №3, p. 161-170. . ;

136. Валишсв M;F., Гельд IT.В. Концентрационные зависимости энтальпий образования жидких бинарных металлических сплавов // Расплавы. 1994. №5. С. 18.

137. Zaitzev A.I., Zemchenko М.А. and Mogutnov В.М. Thermodynamic, properties of {(l-x)Si+xFe}(l). // J. Chern. Thermodynamics. 1991. v.23. p. 831-849.

138. Зайцев А.И., Могутнов Б.М. Новый- подход; к термодинамике металлургических шлаков. Тезисы докладов IX Всероссийской конференции "Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов". Челябинск: Изд-во ЮУрГУ. 1998. T.I. С.41 - 42.

139. Шуняев К.Ю., Ткачев Н.К., Мень А.Н. Термодинамика идеального ассоциированного раствора, содержащего комплексы разного размера и формы. // Расплавы. 1982. №5. С.11 20.

140. Шуняев К.Ю., Ватолин H.A. Модель расчета равновесных термодинамических-свойств эвтектических систем // Металлы. 1995. №5. С.96-103.

141. Моисеев Г.К., Ватолин I I.A. Термодинамическое, моделирование: предмет, применение и проблемы // Доклады; РАН. 1994. Т.337. №6. С.775-778; У

142. Синярев Г.Б., Ватолин H.A., Трусов Б.Г., Моисеев F.K., Применение ЭВМ: длягтермодинамических расчетов!; металлургических процессов. М.: Нкука, 1983. 263'с.

143. Ватолин Н. А:, Моисеев Т.К., Трусов Б.F. Термодинамическое мог дёлирование в: высокотемпературных неорганических системах. -М.: Металлургия, 1994. 353 с!179; Миллер F.JI. Цирконий. М.: Иностранная,литература. 1955. с.392.

144. СузукиК.,.Фукунага Т., Ито Ф., Ваганабе Н. Зависимость структуры ближнего порядка стекол Nii.xBx от состава / Быстрозакален-ные металлические сплавы. Под. ред. С.Штиба и В.Варнимонта.

145. М.: Металлургия. 1989. С.134-138.

146. Мучник C.B. Фосфорсодержащие спеченные сплавы (обзор) // Порошковая металлургия. 1984. №12. с.20 27.

147. Баухм Б.А. Металлические жидкости. М.: Наука. 1979. 116 с.

148. Баум Б.А.,Хасин P.A., Тягунов Г.В; Жидкая сталь. М.: Металлургия. 1984. 208 с.

149. Воронин Г.Ф. Возможности использования диаграмм фазовых состояний для расчета термодинамических свойств сплавов /

150. Расчеты .и экспериментальные методы построения диаграмм состояния/ под ред. Н: В. Агеева. М:. Наука. 1985. С. 13-17.

151. Triboulet R*., Siffert P. CdTe and Related Compounds; Physics, Defects, Hetero- and Nano-structures. 2009' / Crystal Growth, Surfaces and Applications. Oxford OX2 8DP.: Elsevier Science. 2009. 550 p.

152. Баум Б. А*., Тягунов Г. В., Третьякова Е. Е., Цепелев В. С. Металлические расплавы в прогрессивных технологиях // Расплавы-1991. N3. с. 16-32.

153. Данилов В.И. Строение и кристаллизация жидкостей. Киев.: Вища школа. 1956. 298с.

154. Bykov V. N., Osipov A. A., and. Anfilogov V. N. Raman Spectra and the Struc-ture of Melts in the Na20-P205-Si02Systenr // Glass Physics and Chemistry. Vol. 27. No. 3. 2001. pp. 204-208.

155. Ватолин H.A., Пастухов Э.А. Дифракционные исследования строения высокотемпературных расплавов. М.: Наука. 1980: 188 с

156. Воронько Ю.К., Горбачёв А.В., Соболь А. А. Исследование строения цепочечных фосфатных анионов в кристаллах, стеклах и расплавах щелочных полифосфатов методом комбинационного рассеяния света // Неорганические материалы. 1992. Т. 28. №*3. С. 576-581.

157. Банишев А.Ф., Воронько Ю.К, Осико В.В., Соболь А.А. Комбинационное рассеяние света в расплавах щелочных металлов // Доклады АН СССР. 1984. Т. 274. № 3. С. 559-561.

158. Крегер Ф. Химия несовершенных кристаллов. М.:Мир. 1969. 656с.

159. Мюнстер А. Химическая термодинамика. Перевод с немецкого . Изд.2- М.:Изд-во МИР. 2002. -296с.

160. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. -Мг Наука. 1982. 584с.

161. Воронин Г.Ф. Математические проблемы фазовых равновесии:, Новосибирс, Наука. 1983, с.5-40.

162. Воронин Г.Ф., Дегтярев С.А: Развитие и применение расчетны>с методов термодинамики фазовых равновесий// Прямые и обратные задачи этнической термодинамики// Под ред. В. А. Титова. — Новосибирск: Наука. 1987. С.30-33.

163. Pelton A.D., Thompson W.T. Phase diagrams // Progress in Solid State Chemistry. 1976. V.10. Part3. P. 119-155.

164. Хариф Я.JI, Аветисов И.Х. Взаимно согласованные данные о термодинамических свойсвтах фаз и условиях их равновесий в системе Pb-Те.//ЖФХ. 1984. Т. 46. С. 2732-2375.

165. Глебов А.Н., Буданов А.Р. Структурно-динамические свойства, водных растворов электролитов // Соросовский образовательный: журнал. 1996. №9. с. 72-78.

166. Комник С.Н. О выращивании совершенных кристаллов натриевой селитры и наблюдении в них дислокаций // М.: УФЖ. 1967. № 12. С. 8.

167. Schwabe D., Scharmann A., Some evidence for the existence and magnitude of a critical Marangoni number for the onset of oscillatory flow in crystal growth melts // J. Cryst. Growth. 1979. V.46. P.125-131.

168. Schwabe D., Scharmann A., Preisser F., Oeder R., Experiments on surface tension driven flow in floating zone'melting // J. Cryst. Growth. 1978. V.43. P.305-312.

169. Tao Y., Kou S. Segriganion control in vertical Bridgman crystal growth // J. CrystabGrowth. 1996. Vol 169. Is 2. p 368-375.

170. Tao Y., Kou S. Segriganion control in horizontal Bridgman crystal growth J. Crystal'Growth. 1996. Vol 165. Is 1-2. p 195-197.

171. Lan C.W., Kim Y.J., Kou S. A half-zone study of Marangoni convection in floating-zone crystal growth under microgravity // J. Crystal Growth. 1990. Vol 104. Is 4. p 801 -808.

172. Kim Y.J., Kou S. Thermocapillary convection in zone-melting crystal growth — An open-boat physical simulation // J. Crystal Growth. 1989. Vol 98. Is 4. p. 637- 645.

173. Tao Y., Kou S. Flow visualization in floating zone crystal growth — a videotape movie // J. Crystal Growth. 1994. Vol 137. Is 1-2. p 72-76.

174. Michael O. Steinitz, David A. Pink, J. Patrick Clancy, A.Nicole MacDonald, and Ian Swainson Sodium nitrate — a difficult discontinuous phase transition // Can. J. Phys. 2004. Vol. 82. p. 1097— 1107.

175. Ahtee M., Nurmela M., Suortti P., Jaervien M. Correction for Preferred Orientation in Rietveld refinement // J. Appl. Cryst. 1989. V. 22. P. 261-268.

176. Stromme К.О. The Crystal Structure of Sodium Nitrate in the High-Temperature Phase.//Acta Chem. Scand. 1969. V. 23. P. 1616-1624.

177. Цехновицер E.B. Получение однокристаллической натриевой селитры из расплава / Журнал Физической химии. 1934. T. V. вып. 10. с 1452-1458.

178. Komnik S. N. and Startsev V. I. On the growth of large perfect crystals of sodium nithate // Journal of Crystal Growth. 1969. Vol.5, p. 207— 209.

179. Некрасов Б.В.Основы общй химии / M.: Химия. T.l, 1973, 656 с.

180. Рабинович В.А., Хавин З.Я.Краткий химический справочник 3-е изд. / Л.: Химия. 1991, 432 с.

181. В.К. Семенченко, Б.Х. Аль-Хаят. О типе фазового перехода в NaN03. 1967.

182. Lide D.R., éd., CRC Handbook of Chemistry and Physics, 71st ed., CRC Press, Boca Raton. 1990. p. 4-104.

183. TOHKOB E. Ю. «Фазовые переходы соединений при высоком давлении». М.: Наука. 1983.

184. Kawashima R., Katsuki К., Suzuki К. Behaviour of the fundamentalvabsorption edge of sodium nitrate near the lambda transition //Physics Letters A. 1982. Vol 90. Is 6. P 297-299.

185. Yoshida S., Tsujimi Y., Yagi T. Brillouin scattering of the orderdisorder type phase transition in NaN03 // Physica B: Condensed Matter. 1996. Vol 219-220. P 596-598.

186. Wegdam G.H., J. van der Elsken Gruneisen parameters around the phase transitions in NaN02 and NaN03 // Solid State Communications. 1971. Vol 9. Is 21. P 1867-1869.

187. Swainson I.P, Dove M.T, Harris M.J. The phase transitions in calcite and sodium nitrate // Physica B: Condensed Matter. 1997. Vol 241243. P 397-399.

188. Lettieri T.R., Brody E.M., Bassett W.A. Soft mode dynamics at the pressure-induced ferroelectric transition in sodium nitrate // Solid State Communications. 1978. Vol 26. Is 4. P 235-238.

189. Неорганическая химия / Под ред. Ю.Д. Третьяова. М.: Акадкмия. В 3 т., Т. 1. 2004. 240 с.

190. Outokumpu HSC Chemistry® for Windows 2004.

191. Zverev P.G., Basiev T.T., Osiko V.V., Kulkov A.M., Voitsekhovskii V.N., Yakobson V.E. Physical, chemical and optical properties of barium nitrate Raman crystal // Optical Materials. 1999. Vol 11. Is 4. P 315-334.

192. Басиев Т.Т. Спектроскопия новых ВКР-активных кристаллов и: твёрдотельные ВКР-лазеры//Успехи физических наук. 1999: Том: 169. №. 10. с 1149-1155.

193. Yamaguchi К., Hongo К., Hack К., Hurtado I., Neuschutz D. Measurement and Assessment of the Thermodynamic Properties and the Phase Diagram of the Cd-Te System // Mater. Trans. 2000. JIM V.41. P.790-798.

194. Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials. / Kasap S., Capper P. (Edt.) NewYork.: Springer Science+Business Media, Inc. 2007. P. 325-342.

195. Peters K., Wenzel A., Rudolph P. The p-T-x projection of the system Cd-Te//Cryst.Res.Technol. 1990. V.25. №10. P.l 107-1116.

196. Берг Л.Г. Введение в термографию, изд. 2-е :. М «Наука», 1969, 395 с

197. Позин М.Е., Технология минеральных солей, ч. 2, изд. 4-е, испр. Д., изд. «Химия», 1974, 792 с.

198. Feigelson R.S., Zharikov EN Л Investigation of the crystal growth of dielectric materials by Bridgman technique using vibrational control. Final Technical Report. NASA Contract # NAG8-1457-06 (2001).

199. Lan C.W. Effects of axial vibration on vertical'zone-melting processing // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2000. V. 43. P. 1987-1997.

200. Аветисов И.Х., Жариков E.B., Зиновьев А.Ю., Садовский А.П. Новый метод управления тепломассопереносом в расплаве при выращивании кристаллов по Чохральскому // Доклады Академии Наук. 2009. Т. 428.-№ 2. С. 177-179.

201. ГОСТ 33-2000 Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчёт динамической вязкости Текст. Введ. 2002-01-01. М.: Изд-во стандартов. 2000. 23 с.

202. Павлов'К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по1курсу процессов и аппаратов химической технологии издание 10. JL: «Химия». 1987. 576 с.

203. Никольский Б.П. Справочник химика. Т.З Изд. «Химия». 1965. 1008 с.

204. Avetissov I.Ch., Sukhanova Е.А., Sadovskii A.P., Kostikov V.A., Zharikov E.V. Experimental and^ numerical modeling of Czochralski crystal growth under axial vibrational control of the melt // J: Crystal Growth. 2009. V. 312. № 8. P. 1429-1433.

205. Отчёт о научно-исследовательской работе по теме: "Исследование влияния вибраций на рост диэлектрических монокристаллов методом^ направленной кристаллизации". Руководитель работы Толочко Н.К. Витебск. 1998.

206. Чернов А.А. Современная кристаллография (в четырёх томах). Т. 3 Образование кристаллов. М.: Наука. 1980. 407 с

207. Лодиз Р, Паркер Р. Рост монокристаллов / М.: мир, 1974. 525 с.

208. Avetissov I.Ch., Sadovskii А.Р., Sukhanova E.A., Zharikov E.V., Belogorokhov A.I., Levonovich B.N. Czochralski crystal growth assisted by axial vibrationalcontrol technique // J. Crystal Growth. 2009. V. 312. №8. P. 1104-1108.

209. Zamali H., Jemal M. Phase Diagrams of Binary Systems: AgN03-KN03 and AgN03-NaN03 // Journal of Phase Equilibria. 1995. v. 16. N.3. P.235-238.

210. Rudolph P. Defect formation during crystal growth from the melt / Springer Handbook of Crystal Growth. Springer Heidelberg Dordrecht London New York. 2010.