ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Капиллярное формообразование — метод Степанова из "Высокотемпературная кристаллизация из расплава" Впервые попытки исследователей совместить формообразование с процессом кристаллизации увенчались успехом при использовании А. В. Степановым метода Чохральского [97]. Данный метод основан на использовании капиллярных сил, поскольку с их помощью формируется столбик расплава на поверхности формообразователя. Метод капиллярного формообразования получил широкое распространение не только при выращивании профилированных металлических монокристаллов и полупроводников, но и при выращивании диэлектрических монокристаллов, в частности, лейкосапфира. [c.99] Одним из основных недостатков профилированных монокристаллов является налгтчие двойников, обусловленное определенными условиями выращивания монокристаллов. Наиболее часто они возникают при нарушении кривизны фронта роста, особенно при разращиванрш монокристаллов, когда размеры затравочного монокристалла и фильеры формообразователя различаются [99,100]. Метод Степанова позволяет выращивать одновременно несколько пластин. Это большое преимущество метода, поскольку многократно увеличивается производительность кристаллизационной установки. [c.100] В отношении формообразования условия, реализуемые на фронте роста, являются общими для всех способов, основанных на использовании капиллярных сил. Различие заключается лишь в прршципах формообразования расплава. Например, в методе Чохральского нижней границей является свободная поверхность расплава, в то время как в методе Степанова нижняя граница определяется контактом расплава со стенками или кромками формообразователя. Размеры и форма вытягиваемого монокристалла зависят от соответствующего геометрического профиля формообразователя. [c.100] Геометрические параметры, определяющие размер кристалла при росте через формообразователь без учета анизотропии скорости роста, приведены на рис. 66 а, б, согласно которым кристалл растет с сохранением геометрической формы. В данном случае рост определяется формой мениска. Именно этим можно объяснить различие геометрических форм монокристаллов, получаемых разными методами в относительно стабильных условиях кристаллизации. Степень управления формой кристалла, как уже отмечалось, определяется конкретной формой мениска, а также соответствующим тепловым полем. [c.102] Согласно рис. 67 а, б, наряду с условием равенства углов ф = фо ш. фронте роста для стабильности процесса первостепенное значение имеет способ ограничения края мениска (второе граничное условие). Именно это граничное условие, как отмечалось выше, отличает метод Чохральского от метода Степанова. В том случае, если имеет место еще и смачивание расплавом формообразователя, то возникает возможность изолировать поверхность роста от основной массы расплава (рис. 68) и тем самым лучше контролировать постоянство сечения монокристалла. Этот способ, получивший название способа капиллярного формообразования (или способа ЕГО [101]), превратился в широко распространенную промышленную технологию выращивания профилированных монокристаллов лейкосапфира. При этом в качестве материала для формообразователя используется молибден. [c.102] Вернуться к основной статье