Brevet FR2248082A1 — publié le 19750516

La présente invention concerne un dispositif de croissance de monocristaux d'éléments chimiques simples, métaux ou métalloïdes. Les procédés actuellement utilisés nécessitent la fusion soit de la substance elle-même, soit d'un flux dans lequel la substance est dissoute. Ils sont difficilement applicables à des corps dont le point de fusion est élevé. Dans le cas où l'on veut doper le cristal par un autre élément, on contrôle mal le dopage ainsi réalisé. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, en effet, la croissance du monocristal ne nécessite pas l'existence d'une phase liquide ~ou solide. Il est en outre possible de contrôler quantitativement les éléments intervenant dans cette croissance Le dispositif, objet de l'invention, fait appel, pour l'essentiel, aux appareillages constituant un spectromètre de masse. Il comporte une source d'ions de l'élément considéré. Ces ions sont ensuite accélérés à l'aide d'un potentiel électrique convenable. Une enceinte sous champ magnétique réglable permet d'éliminer les ions parasites. Un champ électrostatique permet de parfaire cette sélection.Les ions homocinétiques ainsi obtenus peuvent ensuite être ralentis à l'aide d'un potentiel retardateur avant d'atteindre une cible sur laquelle est fixé un germe momocristallin de ltélément considéré. La cible est reliée à la masse à travers une résistance de fuite. Un vide poussé doit évidemment être réalisé dans les différentes parties de l'appareillage. La mesure et- le réglage du courant ionique permettent le contrôle de la croissance du cristal. Dans le cas où l'on veut doper le cristal par un autre élément, il suffit de focaliser sur la cible des ions de cet élément au moyen d'un ensenole analogue : source - accélérateur - système dispersif - retardateur. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé pour obtenir des cristaux de tres haute pureté. Oe tels cristaux sont susceptibles d'applications en électronique et en physique du solide. REVENDICATIONS 10] Dispositif permettant de réaliser la croissance de monocristaux d'éléments chimiques simples par focalisation d'ions de l'élément considéré sur un germe cristallin dans une enceinte sous vide poussé. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ions provenant d'une source adéquate traversent un système dispersif comportant un champ magnétique et un champ électrostatique. 30) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ions sur leur parcours peuvent être accélérés ou retardés par un potentiel électrique ajustable. 40) Dispositif selon la reventication 1, caractérisé par le fait que la cible contenant le germe est reliée à la masse par une résistance de fuite. 50] Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des ions d'autres éléments chimiques peuvent être focalisés en quantité réglable sur la même cible en vue de produire un monocristal dopé.