ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы предотвращения загрязнения вещества стенками контейнера метод плавающей зоны из "Химия несовершенных кристаллов" До сих пор речь шла о твердой и жидкой частях слитка, а такие кажущиеся тривиальными факторы, как способ поддерживания зоны, не рассматривались. [c.20] Зонная плавка в горизонтальном положении обычно проводится в лодочке из подходящего материала, который выдерживает высокую температуру й не взаимодействует с очищаемым веществом. [c.20] Контакт слитка с лодочкой может быть причиной загрязнения кристалла компонентами или примесями из тигельных материалов. Фактически приходится учитывать еще одну систему по распределению примесей расплав ч лодочка . Хотя степень чистоты материалов, обычно используемых для изготовления лодочек (графит, окись алюминия, кварц), очень высока, чистота, принципиально достигаемая с помощью зонной плавки, оказывается настолько высокой, что вредными будут даже самые незначительные количества примесей. Один из способов устранения неблагоприятного влияния лодочки состоит в том, что ее изготовляют из материала, подвергаемого очистке. В этом случае необходимо тщательно регулировать температуру, чтобы предотвратить расплавление слитка по всему поперечному сечению. Проще всего использовать внешний тигель с водяным охлаждением. Именно так были выращены монокристаллы кремния—в серебряном тигле, охлажденном водой [25]. [c.21] Довольно изящный способ состоит в том, что слиток укрепляют вертикально, а узкая расплавленная зона удерживается силами поверхностного натяжения. Таким образом можно обойтись вообще без контейнера. Этот метод плавающей зоны впервые использовался при очистке кремния [26], а затем и таких соединений, как арсенид галлия [27]. [c.21] Благодаря тому что в данном случае удается обойтись без контейнера, этот метод удобен при очистке тугоплавких веществ, для которых не найдены подходящие тигельные материалы (например, никель, вольфрам, рений) [28]. При соответствующей форме поперечного сечения стержней удается расплавить широкие зоны [29]. Применяется также и специальная конструкция нагревательного элемента [30]. [c.21] Известен еще один метод, в котором также отсутствует контакт между материалом и тиглем, а поддержание расплавленной зоны осуществляется с помощью магнитного поля [31]. Степень очистки, достигаемой с помощью зонной плавки, в ряде случаев исключительно высока. Например, в германии концентрацию бора, алюминия, галлия, индия, фосфора, меди, никеля, железа, золота удалось уменьшить до уровня а в последнее время — даже до 10 атомов примеси на атом германия [32, 33]. [c.21] Хорошие результаты получены и для соединений, например антимонида индия, в котором содержание некоторых примесей доведено до уровня 10 сж л 10 атомов на 1 моль [34]. [c.21] Вернуться к основной статье