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Gene Or Protein
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ETRE
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EFG
(8)
[8][_]
Est A
(7)
[9][_]
Trou
(5)
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Copie
(1)
[11][_]
Evi
(1)
[12][_]
Fes
(1)
[13][_]
Cer
(1)
[14][_]
Molecule
(8/ 25)
[15][_]
graphite
(9)
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silicon
(5)
[17][_]
molybdenum
(3)
[18][_]
carbon
(3)
[19][_]
protec
(2)
[20][_]
quide
(1)
[21][_]
argon
(1)
[22][_]
oxygen
(1)
[23][_]
Physical
(1/ 2)
[24][_]
15,24 cm
(2)
[25][_]
Disease
(1/ 1)
[26][_]
Tic
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510616A1
Family ID 31306222
Probable Assignee Mobil Solar Energy Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL DE PRODUCTION DE CORPS CRISTALLINS TUBULAIRES
Abstract
_________________________________________________________________
A.APPAREIL DE PRODUCTION DE CORPS CRISTALLINS TUBULAIRES CREUX A
PARTIR D'UNE MASSE FONDUE.
B.IL COMPREND UNE MATRICE CAPILLAIRE 14 DE LA FORME DESIREE, UN
PORTE-GERME 56 DE FORME ANALOGUE EN SECTION ET SUR LEQUEL PEUT ETRE
FIXEE UNE PLURALITE DE GERMES DE FORME ALLONGEE ET UN RECHAUFFEUR 20
DE FORME SENSIBLEMENT ANALOGUE MAIS DE PLUS PETITE DIMENSION PORTE A
UNE CERTAINE DISTANCE DE LA MATRICE 14 PAR UNE PROTECTION INTERIEURE
CONTRE LES RAYONNEMENTS 38.
C.APPLICATION: OBTENTION DE CORPS CRISTALLINS TUBULAIRES POUR CELLULES
SOLAIRES.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne la croissance de cristaux et a trait
notamment a la formation de corps tubulaires de materiaux
semi-conducteurs utilisables pour la realisation de cellules so-
laires et d'autres dispositifs a l'etat solide.
On a mis au point divers procedes permettant d'obtenir des corps
cristallins par croissance a partir d'une masse fondue La presente
invention concerne la croissance de corps cristallins a
partir d'une masse fondue selon une technique de croissance appe-
lee le procede EFG Ce procede est decrit par exemple dans le bre-
vet americain 3 591 348 au nom de Harold E La Belle, Jr Ce proce-
de permet de faire croitre des corps cristallins en silicon ou
d'autres materiaux ayant une variete de formes telle que tiges rondes,
tubes et rubans plats (on utilise les termes "tube" et "tubulaire"
dans ce qui suit dans leur sens le plus large pour comprendre des
corps creux allonges ayant une forme en section
transversale circulaire, polygonale ou autre par exemple ellip-
tic) La forme du corps en developpement est gouvernee par la forme
d'un ou de plusieurs matrices appelees capillaires, chaque matrice
comportant une face et des tranches configurees de facon a controler
la surface de la matrice mouillee par la masse fondue par capillarite
On sait, voir le brevet americain N O 4 036 666 au nom de A I Mlavsky
et le brevet americain n O 4 095 329 au nom de K.V Ravi) que l'on peut
decouper des structures tubulaires de grande dimension obtenue par le
procede EFG afin de realiser des
rubans d'une qualite superieure a celle des rubans obtenus direc-
tement par le procede EFG.
Plus pecisement, le procede EFG fait intervenir la crois-
sance sur un cristal mobile formant germe a partir d'un film li-
quide d'un materiau d'alimentation dispose entre le corps crois-
sant et la surface de la matrice capillaire L'alimentation en ma-
teriau est entretenue a partir de la masse fondue par action ca-
pillaire a mesure que le germe s'eloigne de la matrice, entrainant
le film avec lui La forme du corps cristallin forme est determi-
nee par la configuration externe, ou tranche, de la surface d'ex-
tremite de la matrice, la tranche delimitant la zone de la face de la
matrice mouillee par la masse fondue Etant donne que le film
liquide n'a aucun moyen de discriminer entre une tranche exterieu-
re et une tranche interieure de la surface d'extremite de la ma-
trice, on peut faire croitre un corps cristallin perce d'un trou
continu en prevoyant une matrice dont l'extremite est percee d'un trou
de la meme forme que le trou que l'on veut obtenir dans le corps en
developpement, a condition toutefois que ce trou de la
matrice soit suffisamment grand pour que la tension superfi-
cielle n'entraine pas l'obturation du trou parle film se trouvant
autour de lui.
Le germe, qui doit etre du meme materiau que la masse fon-
due, n'a pas besoin d'avoir la meme surface en section transver-
sale et la meme forme que le corps recherche En controlant de ma-
niere appropriee la vitesse de traction exercee sur le corps en
developpement et la temperature du film liquide, on peut faire en
sorte que le film se repande (sous l'influence de la tension su-
perficielle a sa peripherie) sur toute l'etendue de la surface
d'extremite de la matrice jusqu'a ce qu'il atteigne le perimetre de
celle- ci Toutefois, il est a noter que dans ces cas, le corps obtenu
ne presentera pas une configuration uniforme dans le sens
de croissance, la premiere croissance se conformant a la configu-
ration du germe tandis que la croissance-ulterieure prend la con-
figuration de la matrice Bien qu'il en resulte un moindre rende-
ment de produits utiles, celui-ci pourrait etre acceptable, notam-
ment lorsqu'il s'agit de corps de faible section transversale.
Toutefois, lorsqu'il s'agit de sectionstransversalesimportanteq,il est
souhaitable que le germe ait approximativement la forme du corps
devant etre realise, afin de maximiser le rendement A la fabrication,
on peut y arriver facilement en prenant, comme germe
d'un corps a realiser, une section d'un corps obtenu precedemment.
Toutefois, en ce qui concerne la croissance de corps tubulaires,il
se peut que l'on ne puisse se procurer un germe initial de dimen-
sion suffisante provenant d'une croissance EFG precedente et, dans ce
cas, on l'obtient jusqu'a present par usinage de boules de type
Czochralski Cette derniere solution est couteuse, notamment lorsqu'il
s'agit de la croissance de corps tubulaires de section transversale
relativement importante, par exemple des tubes de diametres entre 7,62
et 15,24 cm Cette solution est couteuse, notamment lorsqu'il s'agit
d'obtenir des corps tubulaires ayant des sections transversales
relativement importantes, par exemple,
des tubes de diametres entre 7,62 et 15,24 cm Le probleme se com-
plique davantage en raison de la pratique preferee de disposer des
rechauffeurs en face du film durcissant L'appareil peut etre rea-
lise le plus facilement en faisant porter le rechauffeur interieur par
la matrice ou le creuset Evidemment, dans un tel agencement, la
hauteur du germe ne doit pas depasser la hauteur du rechauffeur
interieur Par suite des efforts visant a realiser des cristaux de plus
en plus grands par le procede EFG, il est devenu de plus en plus
difficile et couteux de se procurer des boules de type Czochralski des
dimensions necessaires a l'obtention de germes
appropries En outre, il est pratiquement impossible de se procu-
rer des boules de grande dimension de certains materiaux.
Par consequent, un but de la presente invention est de rea-
liser un germe initial utilisable pour obtenir des cristaux par le
procede EFG, germe qui constitue une copie raisonnable d'une sec-
tion transversale desiree et qui peut etre fabrique pour un cout
relativement faible Un autre but de la presente invention est de
fournir un procede de fabrication de tels germes initiaux qui ne
limitent pas les dimensions de ceux-ci a celles des boules dispo-
nibles. Pour atteindre ces buts et d'autres, la presente invention
a pour objet un germe initial fabrique a partir de plusieurs ele-
ments de germe individuels De preference, les elements de germe
separes se presentent sous forme de rubans fixes sur un support de
facon a etre contigus les uns des autres Les dimensions et la forme du
support sont choisis pour coincider avec les dimensions et la forme
desirees du corps a realiser On concoit aisement que
cette structure permet de realiser toute section creuse, par exem-
ple polygonale, a partir de rubans ou d'ecailles individuelles.
D'autres buts que vise l'invention seront, en partie, evi-
dent et apparaitront, en partie, dans ce qui suit L'invention comprend
par consequent l'appareil presentant la construction, la combinaison
des elements et la disposition des parties qui sont
donnees comme exemples dans la description detaillee suivante, la
portee de la demande etant indiquee dans les revendications.
Une forme d'execution de la presente invention est decrite ci-apres a
titre d'exemple en reference aux dessins annexes dans lesquels:
la figure 1 est une vue partielle en coupe et en eleva-
tion d'un four de production de cristaux, dont certaines parties sont
representees schematiquement, conforme a un mode de realisation
prefere de la presente invention; la figure 2 est une vue en
perspective du portegerme de la figure 1, un germe initial
partiellement assemble etant fixe sur lui; et la figure 3 est un germe
integral, decoupe dans un corps
obtenu precedemment, pouvant etre utilise avec le porte-
germe de la figure 2.
Sur les trois figures, les memes references designent les
memes elements.
En se referant a la figure 1, on voit un appareil de pro-
duction de cristaux par le procede EFG conforme a la presente in-
vention Cet appareil comprend une enceinte de four 10, dans la-
quelle sont disposes un creuset 12, une matrice capillaire 14, un
suscepteur 16, des ensembles de rechauffement 18 et 20, et un
porte-germe 22 Comme on verra avec plus de details ci-apres, le
porte-germe 22 est positionne et porte par la tige 24 et le meca-
nisme de traction 26 L'enceinte de four 10 est entouree par une bobine
de chauffage par radio-frequences 28 qui est connectee a
une source d'alimentation en radio-frequences reglable (non repre-
sentee) de construction classique En fonctionnement, le creuset 12
contient une charge du materiau que l'on veut faire croitre
(exemple, du silicon, de l'alpha-alumine, etc).
Plus precisement, et de maniere typique mais non necessai-
rement, l'enceinte 10 est realisee a partir de deux tubes de quartz
cylindriques concentriques, espaces d'une certaine distance l'un de
l'autre Bien que cela ne soit pas represente en details, il est a
noter que l'enceinte 10 est fermee en haut et en bas pour
permettre de controler l'atmosphere a l'interieur de l'enceinte.
Le creuset 12 est constitue d'un prisme 3, court, creux et ouvert par
le haut ou d'un cylindre circulaire droit dispose centralement dans
l'enceinte 10 Selon un agencement prefere, represente sur la figure 1,
la matrice capillaire 14 fait partie integrante de la paroi laterale
du creuset 12, comme le decrit le brevet americain n O 4 230 674 Comme
cela est bien connu, la matrice capillaire 14 comporte une face
d'extremite 32 faconnee et dimensionnee pour controler la forme et les
dimensions du cristal obtenu Selon un mode de realisation prefere, la
face 32 a la forme, en plan, d'un polygone regulier creux, a paroi
mince La face d'extremite 32 comporte en outre un interstice
capillaire 34 de forme analogue centre sur la face Une pluralite de
fentes de forme allongee 35
sont realisees sur le cote interieur de la paroi laterale du creu-
set 12 pour assurer une communication entre l'interstice capillai-
re 34 et l'interieur du creuset pour que la charge fondue 30 puisse
arriver au niveau de l'interstice capillaire ou elle monte par action
capillaire pour renouveler le materiau sur la face 32
au fur et a mesure de la croissance du cristal Ceux du metier re-
connaitront que cet agencement est celui du mode de realisation
represente sur la figure 6 du brevet americain n O 4 230 674, bien que
la matrice 14 puisse etre formee partiellement par le creuset et
partiellement par une structure separee, o elle puisse etre realisee
comme structure completement independante Le materiau constitutif du
creuset 12 (et de la matrice 14) est choisi en
fonction du materiau a faire croitre Le mode de realisation pre-
fere concerne la croissance de silicon et, de preference, le creuset
12 et la matrice 14 sont en graphite et le germe est du
silicon Il est a noter, toutefois, que l'on peut utiliser d'au-
tres materiaux pour d'autres applications et, notamment, le creu-
set 12 et la matrice 14 pourraient etre des elements separes de
composition differente En ce qui concerne la presente invention, on
fait remarquer que la face d'extremite 32 de la matrice 14 n'a pas
besoin d'avoir la forme, en plan, d'un polygone regulier, ni
meme une forme polygonale, tant qu'elle a une forme plane fermee.
Le suscepteur 16 est en general constitue d'un corps pris-
matique ou cylindrique court, creux et ouvert par le haut, dont
les dimensions lui permettent de recevoir le creuset 12 La hau-
teur du suscepteur 16 est choisie pour que la matrice capillaire
14 depasse le haut du suscepteur Le suscepteur 16 est en un mate-
riau, tel que le molybdenum ou le graphite, le choix etant, en par-
tie, fonction de la frequence disponible pour l'excitation de la
bobine de chauffage 28 (par exemple, de preference du molybdenum pour
des frequences aux alentours de 10 k H et du graphite pour des
frequences aux alentours de 450 k H) et, en partie, en fonction des
compatibilites des materiaux.
Le haut du suscepteur 16 comporte une protection exterieure
36 contre les rayonnements Cette protection contre les rayonne-
ments 36 se presente sous forme de cylindre ou prisme creux a parois
minces ayant une forme et une dimension exterieure analogue a celles
du suscepteur 16 et comportant un bourrelet interieur 37 de forme
analogue a celle de la face d'extremite 32 de la matrice capillaire 14
Cette protection exterieure contre les rayonnements 36 est
dimensionnee et disposee de facon que le bourrelet 37 se trouve
sensiblement dans le meme plan que la face exterieure 32 mais separe
d'elle La protection exterieure 36 est de peference en molybdenum Une
protection interieure 38 contre les rayonnements
est montee sur l'interieur de la matrice capillaire 14 Cette pro-
tection interieure 38 est realisee a partir d'une ou de plusieurs
plaques de graphite maintenues espacees, paralleles et opposees les
unes par rapport aux autres La dimension exterieure de la protection
interieure 38 contre les rayonnements a la meme forme, mais est plus
petite, que le plan de la face d'extremite 32 La protection contre les
rayonnements 38 est percee d'une ouverture circulaire centrale 39
Selon un mode de realisation prefere, la protection interieure 38 est
usinee a partir d'un seul morceau de graphite, bien qu'il puisse etre
realise, bien entendu, a partir d'un certain nombre de feuilles
assemblees La protection 38 est
portee, a une certaine distance de la matrice 14, par une plurali-
te de broches 40 disposees sur la peripherie interieure de la ma-
trice 14.
Des rechauffeurs 18 et 20 sont disposes au-dessus de la face
d'extremite 32 de la matrice et concentriquement par rapport a elle le
rechauffeur 18 est dispose exterieurement de la face de
10616
la matrice et le rechauffeur 20, interieurement Le rechauffeur 18 a
une forme prismatique 3 creuse a extremite ouverte, sa base etant
senblable au plan de la face d'extremite 32 de la matrice mais plus
grande que lui Les faces correspondantes du rechauffeur 18 sont
disposees parallelement aux cotes correspondants du poly-
gone constitue par la face d'extremite 32 et s'etendent sensible-
ment perpendiculairement au plan de la face d'extremite L'enserm-
ble rechauffeur 18 est d'une structure a double paroi, a savoir
une paroi interieure en graphite 42 et une paroi d'isolation ex-
terne en feutre de carbon 44 Le rechauffeur 18 est porte, a une
certaine distance du bourrelet 37 de la protection exterieure 36,
par une pluralite de broches 46.
Le rechauffeur interieur 20 comprend des parois cylindri-
ques 48, une plaque superieure 50, et une section conique 52 La
section cylindrique 48 est un cylindre circulaire 3 creux en gra-
phite a paroi mince de diametre exterieur inferieur a celui d'un
cercle pouvant etre inscrit dans le plan de la face d'extremite 32 de
la matrice 14 De preference, la plaque superieure 50 est une
plaque circulaire en graphite dimensionnee pour fermer une extre-
mite de la section cylindrique 48 La section conique 52 se pre-
sente sous forme d'un cone tronque creux a extremite ouverte fixe par
sa grande base a l'autre extremite de la section cylindrique 48 La
petite base de la section conique 52 est choisie pour avoir
sensiblement le meme diametre que l'ouverture centrale 39 de la
protection interieure 38 A l'exception du haut du rechauffeur
interieur 20, les parois de chaque section sont simples Le haut du
rechauffeur interieur 20 est d'une construction a double paroi, la
plaque superieure 50 portant un tampon isolant en feutre de
carbon 54 de diametre quelque peu plus petit Le rechauffeur in-
terieur 20 est porte sur le haut de la protection interieure 38
par la section conique 52 de facon que l'interieur de ce rechauf-
feur communique avec l'interieur du creuset 12 par l'ouverture 39
percee dans la protection contre les rayonnements La section cy-
lindrique 48 du rechauffeur interieur est disposee de facon que son
axe cylindrique soit sensiblement normal au plan de la face
d'extremite 32.
Les details du porte-germe 22 sont plus clairement visibles sur la
figure 2 L'ensemble-22 comprend le porte-germe 56 et le
germe 58 Le porte-germe 56 est constitue par une plaque, de pre-
ference en graphite ayant des dimensions et une forme analogue celle
de la peripherie interieure de la face d'extremite 32 de la matrice 14
Le porte-germe 56 est perce d'une ouverture centrale Une extremite de
cette ouverture centrale 60, visible sur la
figure 1 presente un degagement elargi 62 En se referant a nou-
veau a la figure 2, on voit que le porte-germe 56 est perce de
plusieurs ouvertures 64 Selon un mode de realisation prefere, chaque
ouverture 64 a sensiblement la forme d'un triangle isocele, chacune
disposee de facon que son altitude suive sensiblement la bissectrice
perpendiculaire d'une des faces du prisme polygonal du
porte-germe 56.
Un germe initial 58 peut etre realise a partir d'une plura-
lite de plaquettes de germe sensiblement identiques 68 Chaque
plaquette 68 est une feuille ou ruban rectangulaire d'une epais-
seur de l'ordre de celle du cristal a realiser, mais en general
quelque peu superieure a elle, la largeur de chaque plaquette 68
est choisie pour avoir la meme dimension que l'un des segments po-
lygonaux de la face 32 La longueur de chaque plaquette 68 est choisie
pour etre superieure a la hauteur globale du rechauffeur
interieur 20 d'une dimension superieure a l'epaisseur du porte-
germe 56 Chaque plaquette 68 comporte une pluralite d'ouvertures
70 dimensionnees et disposees de facon a s'aligner avec des ouver-
tures taraudees 66 realisees sur le cote du porte-germe 56 lorsque la
plaquette 68 est positionnee sur une face prismatique-59, une tranche
courte etant dans le meme plan que la face superieure du porte-germe
56 (c'est-a-dire, la face du porte-germe 56 opposee a la face
comportant le degagement 62) Chaque plaquette 68 peut etre fixee sur
le porte-germe 56, par exemple a l'aide de vis en graphite 72
traversant les ouvertures 70 et venant se visser dans
les ouvertures taraudees 66.
En se referant a nouveau a la figure 1, la tige 24 est sous forme
d'arbre cylindrique allonge 73 comportant, a une extremite, une
collerette externe 74 L'arbre 73 est dimensionne pour etre
sensiblement plus petit que l'ouverture 60 prevue dans le porte-
germe 56 La collerette 74 est sous forme de plaque circulaire
concentrique plate et est dimensionnee pour s'adapter a frottement
doux dans le degagement 62 du porte-germe 56 La tige 24 est en outre
percee d'un alesage coaxial 76 sur toute la longueur de la tige La
collerette 74 comporte plusieurs events 78 disposes a
l'interieur du diametre d'alesage 60.
* Pour assembler l'appareil, on assemble un germe polygonal initial a
partir du nombre approprie de plaquettes 68 en fixant chaque plaquette
sur le porte-germe 56 pour que les plaquettes voisines se touchent et
que toutes les plaquettes depassent le
fond du porte-germe (c'est-a-dire la face du porte-germe compor-
tant le degagement 62) de meme distance superieure a la hauteur
globale du rechauffeur interieur 20 La tige 73 ou 24 traverse
l'ouverture centrale 60 du porte-germe 56 pour que la collerette 74
entre dans le degagement 62 Le germe assemble peut ainsi etre
porte par la collerette 74 prenant appui dans le degagement 62.
Initialement, la tige 24 est fixee par un moyen de serrage classique
approprie (non represente) au mecanisme de traction 26,
le tout etant ajuste pour porter l'ensemble 22 coaxialement au re-
chauffeur interieur 22, mais bien degage et au-dessus de lui, les
plaquettes individuelles 68 du germe se trouvant parallelement en face
des faces correspondantes du rechauffeur exterieur 18 Depuis cette
position, le mecanisme de traction 26 peut sortir pour faire descendre
la tige 24 et l'ensemble 22 en direction de la face d'extremite 32 de
la matrice Dans la mesure o les plaquettes de
germe 68 sont disposees pour depasser la face inferieure du porte-
germe 56 d'une distance superieure a la hauteur du rechauffeur in-
terieur 20, le germe 58 entrera en contact avec la face d'extremi-
te 32 de la matrice avant que le porte-germe 56 entre en contact
avec le tampon isolant 54 situe en haut du rechauffeur.
Le germe 58 est alors en position autorisant le declanche-
ment de la sequence de croissance Si la face d'extremite 32 de la
matrice est portee a une temperature au-dessus du point de fusion
du materiau constitutif du germe 58, la portion du germe en con-
tact avec la face d'extremite de la matrice fondra, en mouillant la
face d'extremite et entrant dans l'interstice capillaire 34 Le
mecanisme de traction 26 peut alors etre actionne pour soulever la
tige 24 et l'ensemble porte-germe 22 A mesure que le germe 58 monte en
s'eloignant de la matrice, le materiau du germe fondu mouillant la
face d'extremite de la matrice est etire, par la ten-
sion superficielle, en film mince entre le germe et la face d'ex-
tremite de la matrice De la charge 30, prealablement introduite
et fondue, monte sous l'action capillaire pour renouveler le mate-
riau mouillant la face d'extremite de la matrice.
La portion du film liquide se trouvant la plus rapprochee du germe 58
est a une temperature inferieure a celle de la face d'extremite 32 de
la matrice, et commence a se solidifier a mesure
que sa temperature devient inferieure au point de fusion Le con-
trole thermique du film (et du cristal en developpement) est assu-
re par les rechauffeurs 18 et 20 Ces rechauffeurs 18 et 20 sont,
en partie, chauffes par le rayonnement du cristal en develop-
pement En outre, le rechauffeur interieur 20 recoit le rayonne-
ment de la masse en fusion a travers l'ouverture 39 de la protec-
tion interieure entre les rayonnements 38 Les rechauffeurs 18 et
20 constituent en outre, en effet, des suscepteurs et sont chauf-
fes en partie par le rayonnement a radio-frequences d'une bobine
28 En plus du transfert d'energie par rayonnement, les rechauf-
feurs 18 et 20 et le germe 58 sur lequel s'effectue la croissance du
cristal, sont en outre refroidis par convection L'homme de l'art
comprendra bien que l'avance verticale de la temperature
dans l'intervalle entre les rechauffeurs 18 et 20 peut etre con-
trolee par des moyens tels que la disposition des rechauffeurs 18 et
20, la dimension de l'ouverture 39 et le degre d'isolation
apporte par les parois en feutre de carbon 44 et 54 En particu-
lier, l'espace decroissant entre la section conique 52 et le germe
peut etre utilise pour assurer une zone croissante de temperature
sensiblement constante a proximite de la face d'extremite 32 de la
matrice. On a constate qu'un corps en silicon de meilleure qualite
peut etre obtenu en introduisant a l'interieur du prisme polygonal
creux croissant un gaz de refroidissement approprie, tel que de
l'argon de faible teneur en oxygen D'une part, le gaz permet de
controler la vitesse de refroidissement du corps cristallin croi-
sant et, d'autre part, le gaz introduit a l'interieur du corps
permet d'egaliser la pression interne et la pression externe agis-
sant sur le corps creux en developpement Pour introduire le gaz a
l'interieur, l'alesage 76 de la tige 24 peut etre raccorde a une
source de gaz par un tuyau flexible (non represente) Le gaz en
exces est evacue de l'interieur de la structure cristalline crois-
sante par des ouvertures 64 prevues dans le porte-germe 56 et par
des ouvertures 78 prevues dans le bourrelet 74.
L'invention apporte de nombreux avantages D'abord, en per-
mettant de fabriquer un germe initial a partir d'un certain nombre
de plaquettes plates, le porte-germe de la presente invention per-
met de surmonter les limitations de cout et de dimensions globa-
les imposes jusqu'a present par les boules En outre, la struc-
ture du porte-germe 56 et de la tige 24 permet un mouvement des-
cendant de la tige par rapport au germe C'est-a-dire que, une fois le
germe 58 entre en contact avec la face d'extremite 32 de
la matrice, un mouvement descendant ulterieur de la tige 24 en-
traine un mouvement relatif entre la tige et le porte-germe 56, le
bourrelet 74 sortant du degagement 62 Cela evite un endommagement
accidentel par suite d'un mouvement descendant du mecanisme de
traction qui le pousse contre la face d'extremite de la matrice.
La structure du porte-germe 56 et de la tige 24 permet en outre
une rotation relative autour de leurs axes verticaux du porte-ger-
me et de la tige Ce mouvement de rotation permet a la fois l'ali-
gnement initial du germe avec la matrice capillaire et une diminu-
tion de l'effet nocif de tout mouvement rotatif provoque par le
mecanisme de traction.
Il va de soi que des modifications peuvent etre apportees a
l'invention decrite sans pour autant sortir du cadre de l'inven-
tion Ainsi, le porte-germe peut etre adapte pour etre utilise
avec un germe d'une seule piece 358, comme le montre la figure 3.
Bien entendu, un tel germe peut etre forme a partir d'une section d'un
cristal realise a partir de la masse fondue a l'aide, par exemple,
d'un germe initial 58 Dans la mesure o chaque face 168 du germe 158
fait partie integrante du germe dans son ensemble, il n'est pas
necessaire que chaque face soit fixee a l'aide d'une
pluralite de vis 72, comme dans le cas du germe 58, seules quel-
ques faces etant percees d'ouvertures 170 a cette fin Autrement, le
germe 158 peut etre semblable au germe 58. En outre, la presente
invention peut etre modifiee pour permettre d'assurer la croissance de
corps cylindriquesa partir de la masse fondue, le germe initial se
presentant sous forme d'un polygone a faces multiples ayant
approximativement, aussi
etroitement que desire, la forme d'un cylindre.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees au
dispositif decrit et represente sans pour autant
sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Appareil permettant d'obtenir des corps cristallins tubulaire creux
a paroi mince par croissance a partir d'une masse fondue, caracterise
en ce qu'il comprend en combinaison: un support ( 56) de forme et
dimensions sensiblement confor- mes a la section transversale
interieure d'un des corps creux; une tige ( 24) permettant de
suspendre ledit support ( 56) a un mecanisme de traction, et un germe
( 58) ayant la forme en section d'un des corps
creux, fixe sur la peripherie dudit support.
2 Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce qu E le germe (
58) comprend une pluralite *de plaquettes rectangulaires sensiblement
plates ( 68) fixees sur le support ( 56) de facon que
chacune des plaquettes soit en butee contre les plaquettes voisi-
nes.
3 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce qu'il
comprend en outre des moyens de mise en relation captive
et coulissante du support ( 56) avec la tige ( 24) pour que le sup-
port *( 56) puisse executer un deplacement relatif limite dans un
sens prefere.
4 Appareil selon la revendication 3, caracterise en ce qu E les moyens
de mise en relation captive comprennent une ouverture ( 60) pratiquee
dans le support ( 56), et en ce que la tige ( 24)
comprend un corps ( 73) dimensionne pour s'adapter dans ladite ou-
verture ( 60) et une collerette ( 74) plus grande que l'ouverture (
60) et portee par ledit corps ( 73), le support ( 56) pouvant etre
associe de maniere captive a la tige ( 24), son deplacement le lonc
du corps ( 73) etant delimite par la collerette ( 74).
Appareil selon la revendication 3, caracterise en ce
qu'il comprend en outre des moyens autorisant une rotation relati-
ve entre le support ( 56) et la tige ( 24) autour d'un axe parallele
au sens prefere.
6 Appareil selon la revendication 4, caracterise en ce qui
l'ouverture ( 60) et le corps de tige ( 73) sont circulaires en sec-
tion.
7 Appareil selon la revendication 4, caracterise en ce qui
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l'ouverture ( 60) comporte un degagement ( 62) de dimensions lui
permettant de recevoir la collerette ( 74) et en ce que la colle-
rette ( 74) et le degagement ( 62) sont circulaires en section.
8 Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comprend
en outre des moyens permettant d'introduire un gaz
a l'interieur des corps creux.
9 Appareil selon la revendication 8, caracterise en ce que les moyens
permettant d'introduire un gaz comprennent un conduit ( 76) traversant
la tige ( 24) pour communiquer avec l'interieur du
germe ( 56).
Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce
qu'il comprend en outre des moyens d'evacuation d'un gaz de l'in-
terieur des corps creux.
11 Appareil selon la revendication 10, caracterise en ce
que les moyens d'evacuation comprennent des ouvertures ( 64) tra-
versant le support ( 56).
12 Appareil permettant d'obtenir des corps cristallins tu-
bulaires creux a parois minces, par croissance, a partir d'une masse
fondue, caracterise en ce qu'il comprend en combinaison un support (
56) se presentant sous forme de plaque epaisse
ayant une forme et des dimensions sensiblement conformes a la sec-
tion transversale d'un des corps creux, ce support comprenant une
ouverture circulaire centrale ( 60); des moyens permettant de fixer
une pluralite de plaquettes de germes ( 68) sur le support ( 56) pour
que les plaquettes forment un ensemble se conformant sensiblement a la
section transversale d'un des corps creux; et une tige ( 24)
comprenant un corps cylindrique allonge ( 73) dote a une extremite
d'une collerette externe ( 74), ce corps ayant
un diametre lui permettant de s'adapter a l'interieur de l'ouver-
ture circulaire centrale ( 60) et en ce que la collerette ( 74) a un
diametre superieur a celui de l'ouverture circulaire centrale ( 60),
le corps de tige ( 73) et la collerette ( 74) etant traverses
par un alesage de passage de fluide ( 76).
13 Appareil permettant d'obtenir des corps cristallins tu-
bulaires creux a parois minces, par croissance, a partir d'une masse
fondue, caracterise en ce qu'il comprend en combinaison un creuset (
12) pouvant contenir la masse fondue; une matrice capillaire ( 14)
disposee dans le creuset ( 12), cette matrice capillaire ( 14) ayant
une face d'extremite ( 32) se presentant sous forme d'une figure
geometrique plane fermee;
une protection interieure contre les rayonnements ( 38) sen-
siblement de meme forme que la figure mais de dimensions plus fai-
bles, cette protection interieure ( 38) etant disposee interieure-
ment par rapport a la face d'extremite ( 32) et portee a une cer-
taine distance et en face de la masse fondue, cette protection in-
terieure ( 38) etant percee d'une ouverture centrale ( 39); un
rechauffeur interieur tubulaire creux ( 20) presentant
une section transversale semblable mais inferieure a celle de la-
dite figure, ce rechauffeur interieur ( 20), porte par la protec-
tion interieure ( 38), ayant son interieur en communication avec le
creuset ( 12) par l'ouverture ( 39) pratiquee dans la protection in-
terieure ( 38); et un germe tubulaire creux de forme allongee ( 56)
presentant
une section transversale sensiblement de la meme forme et des me-
mes dimensions que ladite figure, sa longueur etant superieure a
celle du rechauffeur interieur ( 38).
14 Appareil selon la revendication 13, caracterise en ce
que le rechauffeur interieur ( 20) est porte par la protection in-
terieure contre le rayonnement ( 38) et communique a travers l'ou-
verture ( 39) par l'intermediaire d'un cone tronque creux, le petit
diametre du cone tronque ( 52) etant relie a la-protection inte-
rieure contre le rayonnement ( 38).
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