11.3. ГАБИТУС КРИСТАЛЛОВ ... И ВЫРАЩИВАНИЕ ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ

Обычно для выращивания кристаллов используются затравки в виде пластин -среза, имеющих в плане форму гексагона. На такой затравке нарастает кристалл с боковыми гранями призмы ограненный сверху гранями пирамиды На рис. 11.5 схематически показаны основные области кристалла.

Зона регенерации сопрягается с монокристаллическими областями гранями пирамиды . К зоне регенерации примыкают области (4 на рис. 11.5.), наследующие дефекты из зоны регенерации и имеющие повышенную плотность дислокаций. Боковые грани кристалла несколько отклоняются от плоскостей из-за прироста кристалла, который больше в нижней части и уменьшается в направлении [0001], так что кристалл несколько суживается к верху. При изготовлении оптических элементов зона регенерации и области кристалла с повышенной дефектностью не используются.

Кроме того, при изготовлении заготовок для нелинейно оптических элементов из гексагональной призмы нужно вырезать прямоугольник, нормаль к одной из граней которого составляет угол с направлением оси кристалла, равный углу синхронизма (рис. 11.6, а). В результате образуется большое количество отходов, включающих не только зону регенерации и области с повышенной дефектностью, но и

Рис. 11.5. Схема кристалла : 1 - затравка; 2 - зона регенерации; 3 - боковой прирост; 4 - области с повышенной плотностью дислокаций

Рис. 11.6. Размещение в объеме кристаллов а-ЫЮз заготовок для оптических элементов удвоителей частоты (вершины элементов обозначены буквами): а - кристалл, выращенный на стандартной заготовке; профилированный кристалл

Рис. 11.7. Монокристаллы выращенные на профилированных затравках. Третий справа - кристалл, выращенный на стандартной затравке

значительную часть качественного монокристалла. Эффективность использования объема кристалла в этом случае не превосходит

Объем кристалла можно использовать более эффективно, если вместо традиционной затравки использовать «профилированную» затравку, размер которой в направлении (10 10) значительно меньше, чем в направлении (12 10) (рис. 11.6, б, 11.7). Высота зоны регенерации

Рис. 11.8. Четыре профилированных кристалла выращенных за один цикл

в кристалле, выращенном на такой затравке, определяется кратчайшим расстоянием между боковыми гранями

Объем зоны регенерации у профилированных кристаллов занимает около тогда как в кристаллах, выращенных на стандартной затравке, объем зоны регенерации достигает Эффективность использования объема профилированных кристаллов составляет 25...30 %. Еще одним достоинством выращивания профилированных кристаллов является то, что в стандартном кристаллизаторе можно компактно разместить несколько затравок и вырастить за один цикл несколько кристаллов (рис. 11.8). В кристаллизаторе с объемом маточного раствора удавалось выращивать до 12 кристаллов.