Nr 1 - ITME

P. Potera, T, Łukasiewicz, M. Świrkowicz
[70]. Wchodzenie jonów RE 3+ w pozycje litu prowadzi do jego przesunięcia w kierunku
wakansu oktaedrycznego [69] i zniekształcenia lokalnego pola krystalicznego.
W LN jony o wartościowości większej od +1 wchodząc w krystalograficzne
pozycje jednododatniego litu, wymagają kompensacji ładunku, która ma zwykle
miejsce na drodze tworzenia dodatkowych defektów genetycznych [71]. Dla jonów
ziem rzadkich o wartościowości +3 jest to możliwe m.in. przez tworzenie dwóch
dodatkowych wakansów V Li
w pobliżu tych jonów (lub kompleksów Nb Li
-V Nb
) [69]
lub kompleksów (RE Li
) 2+ - (V O
) 2+ wraz z innymi defektami podsieci kationowej [72].
Inne jony (dwu-, trzy- i czterowartościowe), w tym jony grupy żelaza (Fe 2+ , Cu 2+ ),
lokują się zasadniczo także w regularnych pozycjach litu [68], natomiast jony pięcioi
sześcio- wartościowe (Ta 5+ , U 5+ , U 6+ ) zajmują oktaedryczne pozycje niobu.
3. WZROST MONOKRYSZTAŁÓW
3.1. Otrzymywanie monokryształów glinianu itru
Glinian itrowy YAlO 3
topi się kongruentnie i kryształy tego związku można
otrzymywać metodą Czochralskiego. Anizotropia własności cieplnych kryształów
YAP wyrażająca się m.in. znacznie różniącymi się wartościami współczynników
rozszerzalności cieplnej: 4,2; 11,7; 5,1 x 10 -6 / 0 C dla poszczególnych kierunków
krystalograficznych (odpowiednio a; b; c) może być przyczyną tworzenia się naprężeń
podczas wzrostu i późniejszego studzenia kryształu. Sprzyja to tworzeniu
się defektów, przede wszystkim w postaci dyslokacji, a w krańcowych przypadkach
pęknięć. Inną niedogodnością podczas wzrostu kryształów YAP jest skłonność stopionego
glinianu itrowego do tworzenia stanu przechłodzenia, zwłaszcza w przypadku
obecności domieszek. Jakkolwiek wartości współczynników segregacji dla
jonów z grupy lantanowców są wyższe niż w przypadku kryształów YAG, jednakże
w nieodpowiednich warunkach wzrostu na froncie krystalizacji może wystąpić stan
przechłodzenia stężeniowego i w konsekwencji formowanie się struktury komórkowej,
wydzieleń powstawaie kryształów o niskiej przezroczystości. Kryształy perowskitowe
mają tendencję do tworzenia zbliźniaczeń podczas wzrostu. Obecność
centrów barwnych w kryształach YAP bezpośrednio po wzroście jest przyczyną
ich zabarwienia zwykle na kolor brunatny. Wygrzewanie otrzymanych kryształów
w odpowiedniej temperaturze i atmosferze usuwa zabarwienie i obniża naprężenia
powstałe podczas wzrostu.
W Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych opracowano warunki
krystalizacji kryształów YAP. Procesy wzrostu monokryształów przeprowadzono
stosując urządzenie OXYPULLER 05-03 produkcji francuskiej firmy CYBERSTAR
Grenoble (Rys. 3). Urządzenie wyposażone jest w program zapewniający automatyczny
wzrost monokryształów od momentu dotknięcia zarodka do cieczy aż do
13