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1. (WO2013159808) METHOD AND APPARATUS FOR GROWING INDIUM OXIDE (In203) SINGLE CRYSTALS AND INDIUM OXIDE (In203) SINGLE CRYSTAL
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2013/159808    International Application No.:    PCT/EP2012/057447
Publication Date: 31.10.2013 International Filing Date: 24.04.2012
IPC:
C30B 11/00 (2006.01), C30B 11/14 (2006.01), C30B 29/16 (2006.01)
Applicants: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V. [DE/DE]; Rudower Chaussee 17 12489 Berlin (DE) (For All Designated States Except US).
GALAZKA, Zbigniew [PL/DE]; (DE) (For US Only).
UECKER, Reinhard [DE/DE]; (DE) (For US Only).
FORNARI, Roberto [IT/DE]; (DE) (For US Only)
Inventors: GALAZKA, Zbigniew; (DE).
UECKER, Reinhard; (DE).
FORNARI, Roberto; (DE)
Agent: HATSCHER, Sabine; Wablat Lange Karthaus Potsdamer Chaussee 48 14129 Berlin (DE)
Priority Data:
Title (EN) METHOD AND APPARATUS FOR GROWING INDIUM OXIDE (In203) SINGLE CRYSTALS AND INDIUM OXIDE (In203) SINGLE CRYSTAL
(FR) PROCÉDÉ ET APPAREIL POUR LA CROISSANCE DE MONOCRISTAUX D'OXYDE D'INDIUM (IN2O3) ET MONOCRISTAL D'OXYDE D'INDIUM (IN2O3)
Abstract: front page image
(EN)A method and apparatus for growing truly bulk ln2O3 single crystals from the melt, as well as melt-grown bulk ln2O3 single crystals are disclosed. The growth method comprises a controlled decomposition of initially non-conducting ln2O3 starting material (23) during heating-up of a noble metal crucible (4) containing the ln2O3 starting material (23) and thus increasing electrical conductivity of the ln2O3 starting material with rising temperature, which is sufficient to couple with an electromagnetic field of an induction coil (6) through the crucible wall (24) around melting point of ln2O3. Such coupling leads to an electromagnetic levitation of at least a portion (23.1) of the liquid ln203 starting material with a neck (26) formation acting as crystallization seed. During cooling down of the noble metal crucible (4) with the liquid ln2O3 starting material at least one bulk ln2O3 single crystal (28.1, 28.2) is formed. We named this novel crystal growth method the "Levitation-Assisted Self-Seeding Crystal Growth Method". The apparatus for growing bulk ln2O3 single crystals from the melt comprises an inductively heated thermal system with a noble metal crucible (4) and evacuation passages (22, 22.1) for gaseous decomposition products of ln2O3, while keeping very low temperature gradients. Various configurations of the induction coil (6), the noble metal crucible (4) and a lid (12) covering the crucible can be utilized to obtain very low temperature gradients, sufficient evacuation passages and a high levitation force. The electrical properties of the melt grown ln2O3 single crystals can be modified in a wide range by at least one heat treatment in suitable atmospheres and appropriate temperatures.
(FR)L'invention porte sur un procédé et un appareil pour la croissance de monocristaux d'In2O3 véritablement massifs à partir de la masse fondue, ainsi que sur des monocristaux d'In2O3 massifs amenés à croître à partir de masse fondue. Le procédé de croissance comprend la décomposition contrôlée de matière de départ In2O3 initialement non conductrice (23) pendant le chauffage d'un creuset en métal noble (4) contenant la matière de départ In2O3 (23) et ainsi l'augmentation de la conductivité électrique de la matière de départ In2O3 avec la montée de température, qui est suffisante pour un couplage à un champ électromagnétique d'une bobine d'induction (6) à travers la paroi (24) du creuset autour du point de fusion d'In2O3. Un tel couplage conduit à une lévitation électromagnétique d'au moins une partie (23.1) de la matière de départ In2O3 liquide avec une formation d'étranglement (26) qui sert de germe de cristallisation. Pendant le refroidissement du creuset en métal noble (4) renfermant la matière de départ In2O3 liquide, au moins un monocristal d'In2O3 massif (28.1, 28.2) est formé. Nous appelons ce nouveau procédé de croissance de cristal le « Procédé de croissance de cristal à auto-amorçage assisté par lévitation ». L'appareil pour la croissance de monocristaux d'In2O3 massifs à partir de la masse fondue comprend un système thermique chauffé par induction comprenant un creuset en métal noble (4) et des passages d'évacuation (22, 22.1) pour des produits de décomposition gazeux d'In2O3, tout en gardant de très faibles gradients de température. Diverses configurations de la bobine d'induction (6), du creuset en métal noble (4) et d'un couvercle (12) recouvrant le creuset peuvent être utilisées pour obtenir de très faibles gradients de température, des passages d'évacuation suffisants et une force de lévitation élevée. Les propriétés électriques des monocristaux d'In2O3 amenés à croître à partir de masse fondue peuvent être modifiées sur une large plage par au moins un traitement thermique dans des atmosphères appropriées et à des températures appropriées.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)