Método Bridgman-Stockbarger

El método Bridgman-Stockbarger, o técnica Bridgman-Stockbarger, lleva el nombre del físico Percy Williams Bridgman (1882–1961) y del físico Donald C. Stockbarger (1895– 1952). El método incluye dos técnicas similares pero distintas que se utilizan principalmente para cultivar bolas (lingotes monocristalinos), pero que también se pueden utilizar para solidificar lingotes policristalinos.

Descripción general

Los métodos implican calentar material policristalino por encima de su punto de fusión y enfriarlo lentamente desde un extremo de su recipiente, donde se encuentra un cristal semilla. Sobre la semilla crece un monocristal de la misma orientación cristalográfica que el material de la semilla y se forma progresivamente a lo largo del recipiente. El proceso se puede llevar a cabo en orientación horizontal o vertical y normalmente implica un crisol/ampolla giratorio para agitar la masa fundida.

El método Bridgman es una forma popular de producir ciertos cristales semiconductores como el arseniuro de galio, para los cuales el método Czochralski es más difícil. El proceso puede producir de manera confiable lingotes monocristalinos, pero no necesariamente da como resultado propiedades uniformes en todo el cristal.

La diferencia entre la técnica Bridgman y la técnica Stockbarger es sutil: mientras que ambos métodos utilizan un gradiente de temperatura y un crisol en movimiento, la técnica Bridgman utiliza el gradiente relativamente incontrolado producido a la salida del horno; La técnica de Stockbarger introduce un deflector o estante que separa dos hornos acoplados con temperaturas por encima y por debajo del punto de congelación. La modificación de Stockbarger de la técnica Bridgman permite un mejor control sobre el gradiente de temperatura en la interfaz fusión/cristal.

Cuando los cristales semilla no se emplean como se describe anteriormente, se pueden producir lingotes policristalinos a partir de una materia prima que consiste en varillas, trozos o cualquier pieza de forma irregular una vez que se derriten y se les permite volver a solidificarse. La microestructura resultante de los lingotes así obtenidos es característica de metales y aleaciones solidificados direccionalmente con sus granos alineados.

Método Bagdasarov

Una variante de la técnica conocida como método de solidificación direccional horizontal (HDSM) desarrollada por Khachik Bagdasarov (ruso: Хачик Багдасаров< /span>) a partir de la década de 1960 en la Unión Soviética utiliza un crisol de fondo plano hecho de molibdeno con paredes laterales cortas en lugar de una ampolla cerrada, y se ha utilizado para cultivar varios cristales de óxido grandes, incluido Yb:YAG (un cristal anfitrión de láser).), y cristales de zafiro de 45 cm de ancho y más de 1 metro de largo. La calidad de los cristales cultivados con HDSM difiere de los cultivados con el método Czochralski.