» » Выращивание монокристаллов мышьяка из расплава
22.09.2015

Направленной кристаллизацией при выращивании монокристаллов мышьяка по методу Бриджмена был получен мышьяк чистотой 99,9999% по разности с определяемыми примесями. Этот метод очистки был испытан после того, как было показано, что кварцевая ампула внутренним диаметром 7 мм и толщиной 3 мм выдерживает давление изнутри более чем 100 ат при 910° С.
В настоящее время возможно выращивание монокристаллов мышьяка в кварцевых ампулах длиной 10 см. Такие кристаллы мышьяка приготовляют в двухкамерной ампуле, одна камера которой реакционная, а другая (со стенками обычной толщины и внутренним диаметром 18 мм) содержит мышьяк. Всю ампулу вначале нагревают в вакууме для удаления с поверхности мышьяка окисной пленки, а затем запаивают. После этого мышьяк сублимируют через узкий канал в толстостенную ампулу, которую затем отпаивают от большой камеры.
Мышьяк плавится в запаянной ампуле при 840°С под давлением паров мышьяка 60 ат.
Для выращивания монокристаллов опускают ампулу из печи со скоростью 1 см/ч. Этот метод очистки мышьяка наиболее эффективен, так как большинство примесей в мышьяке имеет малые коэффициенты распределения.
Распределение примесей в кристалле мышьяка, выращенного методом Бриджмена из расплава, определенное методом радиоактивных изотопов, следующее: начало слитка содержит серебро, железо, медь, кремний, магний, алюминий; середина — серебро, железо, медь, кремний, магний; конец слитка — никель, свинец, марганец, сурьму, галлий, цинк, висмут.