ГРАВИТАЦИОННАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЭФФЕКТА ГРАНИ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ InSb:Te МЕТОДОМ БЗП В УСЛОВИЯХ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА

© В.С.Земсков, М.Р.Раухман, В.Л.Шалимов, А.С.Сенченков, А.И.Кирьянов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
1999 г.

Представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований по изучению влияния микрогравитации на примесные неоднородности в кристаллах lnSb:Te - антимонида индия, легированного теллуром - при их выращивании в направлении <111> методом бестигельной зонной плавки (БЗП) на автоматическом КА "Фотон-3". Экспериментально обнаружено аномальное поведение примесного канала, обусловленного эффектом грани. Примесный канал периодически изменяет свое положение относительно продольной оси монокристалла.

Предложена модель гравитационной чувствительности эффекта грани при росте кристаллов в космических условиях. Модель связывает аномальное поведение канала с особенностями тепломассопереноса в расплавленной зоне, возникающими в результате влияния остаточных микроускорений на конвективные течения расплава.

Проведенные расчеты тепломассопереноса при БЗП показали, что основной причиной обнаруженных поперечных смещений канала в процессе роста монокристалла может являться зависимость положения изотерм от величины и направления остаточных микроускорений. Для проверки обнаруженного явления и предложенной модели в настоящее время подготовлены эксперименты в рамках научной программы МКС "Альфа". Предлагается вырастить методом БЗП серию монокристаллов InSb, легированных теллуром, в различных условиях, с обязательным одновременным измерением остаточных микроускорений на КА. Выполняется наземная отработка экспериментов на установке "Зона-4".