Study of the features of concentration inhomogeneities during the on ground-based processing of the space experiment of the Ge(Ga) crystals growth

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article presents the results of the preparation and ground testing of the space experiment for growing Ge (Ga) crystals, planned on board the multifunctional laboratory module as part of the ISS RS. Under the conditions simulating microgravity, the features of the formation of concentration inhomogeneity in the form of growth bands when growing crystals under various thermal conditions (in the presence or absence of a free melt surface (Marangoni convection)), as well as when changing technological parameters (variations in growth rate) were investigated. Based on the obtained results of metallographic and electrophysical studies, conclusions were made about the peculiarities of the influence of the technological parameters of the crystallization process on the structural perfection of the grown crystals under microgravity conditions

Full Text

Restricted Access

About the authors

E. N. Korobeynikova

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Author for correspondence.
Email: enkorob@mail.ru
Russian Federation, Moscow

V. I. Strelov

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: enkorob@mail.ru
Russian Federation, Moscow

S. I. Supel’nyak

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: enkorob@mail.ru
Russian Federation, Moscow

V. N. Vlasov

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: enkorob@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Мюллер Г. Выращивание кристаллов из расплава. Конвекция и неоднородности. М.: Мир, 1991. 143 с.
  2. Carlson D.J., Witt A.F. // J. Cryst. Growth. 1991. V. 108. P. 508. https://doi.org/10.1016/0022-0248(91)90228-W
  3. Wang C.A., Carlson D., Motakef S. et al. // J. Cryst. Growth. 2004. V. 264. P. 565. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2003.12.043
  4. Голышев В.Д., Гоник М.А. Устройство для выращивания кристаллов. Патент РФ № 1800854, 1990.
  5. Ostrogorsky A.G. // J. Cryst. Growth. 1990. V. 104. P. 233. https://doi.org/10.1016/0022-0248(90)90122-2
  6. Волков П.К., Захаров Б.Г., Серебряков Ю.А. // Кристаллография. 2000. Т. 45. № 5. С. 935. https://doi.org/10.1134/1.1312937
  7. Моризейн К., Витт А., Гейтос Х. // Проблемы роста кристаллов / Под ред. Шефталя Н.Н., Гиваргизова Е.И. М.: Мир, 1968. С. 251.
  8. Serebryakov Yu.A., Prokhorov I.A., Vlasov V.N. et al. // J. Cryst. Growth. 2007. V. 304. P. 11. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2007.01.045
  9. Серебряков Ю.А., Сидоров В.С., Прохоров И.А. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтр. исслед. 2014. № 7. С. 49. https://doi.org/10.7868/S0207352814070166
  10. Trumbore F.A., Porbansky E.M., Tartaglia A.A. // J. Phys. Chem. Solids. 1959. V. 11. P. 239. https://doi.org/10.1016/0022-3697(59)90220-3
  11. Bottago A., Zebib A. // J. Cryst. Growth. 1989. V. 97. P. 50.
  12. Полежаев В.И., Простомолотов А.И., Верезуб Н.А. и др. // Процессы тепломассопереноса и рост монокристаллов и тонкопленочных структур. Труды второго симпозиума. Обнинск, 1998. С. 310.
  13. Сидоров B.C., Захаров Б.Г., Серебряков Ю.А. и др. // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 2. С. 148.
  14. Сангвал К. Травление кристаллов: Теория, эксперимент, применение. М: Мир, 1990. 492 с.
  15. Власов В.Н., Серебряков Ю.А., Стрелов В.И. // Устройство для измерения распределения удельного сопротивления в полупроводниковых материалах. Патент РФ № 145584. Заявка № 2014115440 от 15.08.2014. Приоритет от 18.04.2014. Бюл. № 26. 20.09.2014.
  16. Власов В.Н., Стрелов В.И., Коробейникова Е.Н. // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 5. С. 114. https://doi.org/10.1134/S0032816219040311
  17. Картавых А.В. // Кристаллография. 2000. Т. 45. № 6. С. 1108.
  18. Стрелов В.И., Захаров Б.Г., Сидоров В.С. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтр. исслед. 2003. № 6. С. 77.
  19. Стрелов В.И., Захаров Б.Г., Сидоров В.С. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтр. исслед. 2005. № 10. С. 80.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic diagram of the structure of the growth ampoule with a semiconductor and its location in the heating block of the MEP-01 installation: 1 – quartz ampoule, 2 – compensating gasket (graphite felt), 3 – cover (graphite), 4 – plunger (graphite), 5 – spring (graphite), 6 – magnetic inductor, 7 – cylinder (graphite), 8 – recrystallized ingot, 9 – bottom (graphite), T1–T8 – measuring thermocouples, H1–H7 – heaters.

Download (188KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Features of the distribution of concentration inhomogeneity in Ge(Ga) crystals (GB – seeding boundary, RS – spreading resistance): samples 1 (a), 2 (b), 3 (c).

Download (552KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences